klimatizacija v industriji - core.ac.uk · i diplomsko delo visokošolskega strokovnega...

Dušan Žabkar

KLIMATIZACIJA V INDUSTRIJI

Krško, marec 2012

I

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

1. stopnje


Študent: Dušan Žabkar

Študijski program: Visokošolski strokovni študijski program

1. stopnje energetika

Mentor: doc. dr. Zdravko Praunseis

Somentor: izr. prof. dr. Jurij Avsec

Lektorica: Sabina Božič, prof.

Krško, marec 2012

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr.

Zdravku Praunseisu in somentorju izr.

prof. dr. Juriju Avscu za pomoč in nasvete

pri izdelavi diplomske naloge.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi

omogočili študij, ter vsem profesorjem in

delavcem fakultete za posredovano

potrebno znanje.

IV


Ključne besede: prezračevanje, klimatizacija, hladilna obremenitev, grela obremenitev

UDK: 628.8(043.2)

Povzetek

V diplomskem delu so opisani sestavni deli klimatskih sistemov in princip njihovega

delovanja. Podani so osnovni parametri ugodja bivanja, ki jih moramo zagotoviti z

prezračevanjem in klimatizacijo. Izvedeni je izračun grelne in hladilne obremenitve

poslovnega prostor.

Na osnovi izračunanih toplotnih dobitkov, grelnih obremenitev in predvidene učinkovitosti

gretja ter hlajenja so izračunane moči za gretje in hlajenje. Na osnovi izračuna je mogoče

določiti primer klimatski sistem za podan objekt.

V

AIR CONDITIONING IN INDUSTRY

Keywords: ventilation, air-conditioning, coling load, heating load

UDK: 628.8(043.2)

Abstract

This graduate thesis describes the components of air conditioning systems and the principle

of their operatio. The following are the basic parameters of comfort, that we need to ensure

for HVAC. Carried out the calculation of heating and cooling load of the business space.

Based on the calculated heat gains, heating load and projected efficiency heating and cooling

power are calculated for the heating and cooling. On the basis of calculation can be

identified as air-conditioning system for the given object.

VI

VSEBINA

1 UVOD ................................................................................................................................. 1

2 PROCES KLIMATIZACIJE.................................................................................................. 2

2.1 Poletno delovanje ............................................................................................................. 3

2.2 Zimsko delovanje ............................................................................................................. 4

3 DELI PREZRAČEVALNIH IN KLIMATSKIH NAPRAV ................................................. 5

3.1 Zajem in odvod zraka ....................................................................................................... 5

3.2 Žaluzije ............................................................................................................................. 6

3.3 Čiščenje zraka ................................................................................................................... 7

3.4 Grelnik, hladilnik ............................................................................................................ 11

3.5 Ventilatorji ...................................................................................................................... 12

3.6 Vlažilnik ......................................................................................................................... 14

3.7 Conski dogrelnik............................................................................................................. 15

3.8 Splošno o kanalih............................................................................................................ 16

3.9 Zračne rešetke ................................................................................................................ 18

3.10 Rekuperator ................................................................................................................. 19

3.11 Šumnost ........................................................................................................................ 19

4 IZRAČUN TOPLOTNIH IZGUB ....................................................................................... 20

4.1 Prezračevanje .................................................................................................................. 21

4.2 Prenos toplote ................................................................................................................. 22

4.2.1 Prevod toplote .......................................................................................................... 23

4.2.2 Prestop toplote ......................................................................................................... 23

4.2.3 Prehod toplote skozi steno ....................................................................................... 24

4.3 Toplotna prehodnost ....................................................................................................... 25

4.3.1 Dodatki ..................................................................................................................... 26

4.3.2 Toplotne izgube zaradi naravnega prezračevanja .................................................... 27

4.3.3 Toplotne izgube zaradi prisilnega prezračevanja ..................................................... 27

4.4 PODATKI ZA IZRAČUN TOPLOTNIH PREHODNOSTI ............................................ 28

4.5 POVZETEK IZRAČUNA TOPLOTNIH IZGUB ............................................................ 30

4.5.1 Izračun hladilne obremenitve ..................................................................................... 31

4.5.2 Izračun grelne obremenitve ......................................................................................... 34

5 SKLEP .................................................................................................................................. 36

6 VIRI, LITERATURA........................................................................................................... 37

VII

7 PRILOGE: ............................................................................................................................ 38

7.1 Seznam slik .................................................................................................................... 45

7.2 Seznam tabel ................................................................................................................... 45

7.3 Izjava o istovetnosti tiskane in elektronske verzije diplomskega dela in objavi osebnih

podatkov avtorja ................................................................................................................... 46

VIII

UPORABLJENI SIMBOLI

α - koeficient prestopa toplote

η - izkoristek

λ - koeficient prevoda toplote

ρ - gostota

φ - relativna vlažnost zraka

x - absolutna vlažnost

h - entrapija, ki pove, koliko toplote vsebuje zrak kJ/kg

Q - moč

A - površina

f - korekcijski faktor

m - masa

n - volumska izmenjava

N - število ljudi

Q - toplotni tok

t - temperatura

V - prostornina

IX

UPORABLJENE KRATICE

HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning): ogrevanje, prezračevanje in

klimatizacija

klimatizacija mehansko prezračevanje, pri katerem so temperatura, vlažnost,

prezračevanje in čistoča zraka nadzorovani

rekuperator plotni menjalnik, preko katerega se prenaša toplota iz toplejšega

medija, medija se pri tem ne mešata

klimatska naprava naprava za pripravo zrak

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

1

1 UVOD

S primerno klimatizacijo v industrijskih prostorih zagotovimo določeno temperaturo, vlago

ter primerno čistost zraka. V farmaciji so ti dejavniki zelo pomembni pri izdelavi zdravil.

Pozimi prostore ogrevamo. Zrak, ki ga vpihujemo, ogrejemo na želeno temperaturo. Poleti

vpihovani zrak hladimo. Temperatura v prostoru poleti ne bo enaka kot pozimi, ker bi bila

temperaturna razlika med zunanjim zrakom in zrakom v prostoru prevelika in bi se lahko

prehladili. Zato naj bi bila temperatura v prostoru le za največ 6° C nižja kot zunaj. Pri

proizvodnji zdravil pa so zahteve malo drugačne. Ne glede na zunanje temperature in vlažnost

zraka so zahteve enake celo leto.

Čist zrak zagotovimo z dovolj velikim številom izmenjav na uro. Svež zrak mora seveda biti

čist. Vpihovani zrak, bodisi sveži bodisi obtočni, pa še filtriramo glede na zahteve

proizvodnje. Paziti je treba, da je gibanje zraka v prostoru primerno počasno, odvisno od

temperature.

Človeku najugodnejše območje relativne vlage zraka je med 35 % in 65 %, pri temperaturi

20-24° C. Če je relativna vlažnost nizka, lahko sprejme zrak še veliko vlage, človeško telo se

suši. Koža postane suha in luskava, sluznice se osušijo. Če je relativna vlažnost velika, blizu

1, človeški pot slabo izhlapeva. Človek tako ne oddaja toplote z znojenjem. Za počutje je bolj

neugoden topel zrak z veliko vlažnostjo kot vroč, suh zrak. [1]


2

2 PROCES KLIMATIZACIJE

Namen klimatizacije je vzdrževanje temperature in vlage zraka v zaprtem prostoru v želenih

mejnih vrednostih. Klimatizacija obsega niz postopkov, pri katerih iz klimatiziranega prostora

P izstopajoči vlažni zrak mešamo v mešalniku M s svežim zrakom iz ozračja A v zmes stanja

2. Nato to zmes v poletnem času ohladimo v hladilniku H ali jo v zimskem času segrejemo v

grelniku G1 in zvišamo vlago v vlažilniku V. Stanje zmesi se spremeni do stanja 3. V grelniku

G2 se segreje do želenega stanja 4, ki jo ventilator Vt potiska nazaj v prostor P. Za stanje zraka

v prostoru lahko vzamemo mešalno točko P med stanjem vstopnega (4) in izstopnega (1)

zraka.

Slika 1: Shema klimatskega sistema


3

2.1 Poletno delovanje

Poleti je treba zrak hladiti in mu odvzemati vlago. V hladilnik prihaja zmes stanja 2 na

hladilno vodo s temperaturo Tv, pri čemer se ohladi in osuši, hladilna voda pa se segreje.

Končno stanje 3 po izstopu iz hladilnika pa je odvisno od njegovega učinka. V grelniku G2 se

zmes še dodatno segreje do želene temperature, da jo nato ventilator potiska v prostor. Pri

prehodu zmesi iz stanja 4 v stanje 1 prevzame zmes od prostora toploto Q in vlago mv. [2]

( ) (2.1)

Q - toplota (kJ)

m - masa zmesi (kg)

h -. entalpija zmesi (kJ/kg)

( ) (2.2)

mv - masa vlage (kg)

x - relativna vlažnost zraka

Slika 2: Stanje zraka pri poletnem delovanju v Mollierovem h,x diagramu


4

2.2 Zimsko delovanje

V naših krajih je treba pozimi zrak ogrevati. Ker se pri tem zraku zniža relativna vlaga, ga je

treba tudi vlažiti. V prvem delu zrak segrejemo do stanja 2', v vlažilniku pa zmes ovlažimo in

ohladimo do stanja 3. Nato zmes še segrejemo v grelniku G2 do stanja 4, zatem pa jo

ventilator potisne v prostor.

Pri prehodu zmesi od stanja 4 do stanja 1 oddaja zmes prostoru toploto Q in prevzema od

njega vlago mv.

( ) (2.3)

Q - toplota (kJ)

m - masa zmesi (kg)

h - entalpija zmesi (kJ/kg)

( ) (2.4)

mv - masa vlage (kg)

x - relativna vlažnost zraka

Slika 3: Stanje zraka pri zimskem delovanju v Mollierovem h,x diagramu


5

3 DELI PREZRAČEVALNIH IN KLIMATSKIH NAPRAV

3.1 Zajem in odvod zraka

Svež zrak zajemamo tam, kjer je najbolj čist. Za objekt v mestu bomo zajemali zrak na

dvoriščni strani, ne pa s ceste. Zajemamo ga čim višje. Udeleženci prometa s tal dvigujejo

prah. Ta se dviguje in spet pada. Pri tleh nastane vrtinčenje, plast pa je visoka približno tri

metre. Sesalne odprtine naj bi bile torej višje.

V betonskem kanalu so žaluzije - rešetke, ki zavarujejo kanal pred padavinami in pred

vdorom ptic ter večjih delcev raznih snovi.

Tudi v pločevinastem kanalu, ki vodi preko strehe, so zaščitne rešetke. Tak kanal mora biti v

toplejših prostorih (v strojnici) izoliran, da se zračna vlaga ne kondenzira na hladnih

površinah. Enak kanal (slika 5) je namenjen odvodu odpadnega zraka. [1]

Slika 4: Zajem zraka nad terenom Slika 5: Zajem ali odvod zraka na strehi


6

Slika 6: Zajem svežega zraka

3.2 Žaluzije

Žaluzije so prvi element takoj ob vstopu zraka v klimatski sistem. Imajo dve nalogi, in sicer v

času mirovanja preprečujejo vdor zraka v klimat, v primeru nevarnosti zamrznitve grelnika pa

zaprejo dovod svežega zraka. [1]

Slika 7: Žaluzije


7

Za odpiranje ter zapiranje se uporablja pogon, ki je lahko električni (220V in 24V) (slika 8)

ali pnevmatski,če je klimat v Ex območju.

Slika 8: Električni pogon za odpiranje in zapiranje žaluzij

3.3 Čiščenje zraka

Svež zrak pred vstopom v prostore najprej prečiščujemo skozi filtre, da odstranimo predvsem

trdne delce (prah). Filtri so iz papirja, platna, plastičnih snovi, kovine in drugih materialov.

Površina, prek katere piha zrak, je zelo velika in lepljiva. Na tako ploskev se primejo prašni

delci. Kovinske filtre prepojimo z oljem in ko so filtri umazani, jih umijemo in znova

naoljimo. Druge vrste filtrov zamenjujemo. [1]


8

Slika 9: Filtrski vložki v okvirju

Za uspešnost in kakovost filtra je pomembna »stopnja razpraševanja«. Če vzamemo vsebnost

prahu v mestih za največ 5mg/m3, največjo vsebnost prahu za filtrom pa 0,5 mg/m

3, je

»stopnja razpraševanja«:

(3.1)

Če je zrak, ki ga filtriramo, še bolj onesnažen, je dobro, če pred filter dodamo še grobi filter

(npr. vodni filtri).

Dober filter zahteva še nekaj drugih lastnosti, in sicer mora imeti majhne tlačne izgube, da ni

potrebno pretirano povečati moči ventilatorjev. Ta zahteva je v nasprotju z načeli dobre

filtracije, ki je tem boljša, čim drobnejše so poti skozi filter. Zato je v takšnih primerih

potrebno skleniti kompromis. Filter predstavlja največjo tlačno izgubo v celotni mreži. Tlačna

izguba ne sme biti večja od 100 Pa. Izguba ni odvisna samo od izvedbe filtra, ampak tudi od

hitrosti pretoka. Filtri morajo biti zato dovolj veliki, da bo hitrost pretoka čim manjša, največ

1,0 ... 1,4 m/s.


9

Upor filtra se povečuje z nabiranjem prašnih delcev na njem. Hitrost pretoka se s tem veča.

Nastane nevarnost, da bo tok zraka pri tako povečani hitrosti poškodoval filter in prašne delce

odnesel s seboj. Zato moramo zamašenost filtrov redno spremljati. Najbolj ugodno je, če je

filter kontroliran s tipali ali merilniki, ki zaznajo zamašenost filtra (slika 10). Če hočemo

ohraniti konstanten pretok v kanalu, moramo zaradi zamašenosti filtra povečevati tlak v

kanalu, kar pomeni povečanje padca tlaka tudi na filtru.

Za boljše čiščenje zraka uporabljamo še druge vrste filtrov: ciklonske, elektrostatične, ogljene

itd. Taki filtri pa so seveda dragi. Uporabljamo jih tam, kjer je to predpisano in tehnološko ali

zdravstveno utemeljeno. [1]

Slika 10: Merilnik zamašenosti filtra


10

Slika 11: Različni tipi filtrnih vložkov od razreda filtracije G1 do H14

Slika 12: Pregled razredov filtrov


11

3.4 Grelnik, hladilnik

Svež zrak, deloma tudi obtočnega, je treba pozimi z grelniki segreti nad temperaturo prostora,

preden vstopa vanj. V poletnem času so grelniki izključeni. Pomembna naloga grelnikov je

varovanje celotnega klimatskega sistema pred zmrzovanjem, ko je temperatura okolice nižja

od 0° C. Zato so predgrelniki zraka nameščeni v klimatski sistem takoj po vstopu zraka.

Zraven je pritrjen tudi protizmrzovalni termostat, ki neposredno regulira delovanje grelnika

pozimi. Največkrat uporabljamo lamelne grelnike, grelni medij pa je topla ali vroča voda. S

primerno izbiro materiala lamel, z dobrim stikom lamel s cevmi je lahko tak grelnik dovolj

majhen in oddaja veliko toplote. Cevi in lamele so lahko jeklene, vse skupaj pa je pocinkano.

Lamele so danes največkrat izdelane iz aluminija zaradi teže, cevi pa so iz bakra. Hladilniki

so enaki, vendar je medij hladna voda. [1]

Slika 13: Lamelni zračni grelnik ali hladilnik

Uporabljamo pa tudi plinske grelnike. Plin kot gorivo ima kup prednosti. Zgoreli plin lahko

ogreva cevi, kjer teče topel zrak. Seveda pa je treba dimne pline iz vsakega takega dimnika

odvajati na prosto.

Najbolj enostavni in komfortni so električni grelci. Žal pa jih zaradi previsoke cene

električnega toka ne uporabljamo za ogrevanje večje količine zraka.


12

Hladilniki so enaki kot grelniki, medij je hladna voda ali glikolska mešanica za nižje

temperature. Hladilnik ima dve nalogi. Prva je pohlajevanje vstopnega zraka na temperaturo,

ki je potrebna za vpih v prostor. Kadar pa je potrebno hlajenje ali pohlajevanje vlažnega zraka

na temperaturo rosišča, da odda vlago, takrat pa zrak dogrejemo, da mu znižamo relativno

vlažnost.

3.5 Ventilatorji

Ventilatorji so lahko aksialni za manjše količine zraka, za večje pa so centrifugalni. Velikost

ventilatorjev izbiramo s pomočjo diagramov, in sicer v odvisnosti od zahtevanega pretoka in

tlaka, ki ga mora premagati. Tlačna višina H, ki jo mora ventilator premagovati, nam

predstavlja seštevek vseh hidravličnih uporov in kanalskih razvodov tudi v primeru, da so vsi

filtri zamašeni. Tak diagram je na sliki 14.

Iz zahtevane količine zraka in tlaka izberemo tip ventilatorja, kjer krivulja leži nad

presečiščem zahtevanih veličin. Ventilator daje torej nekaj več zraka z višjim tlakom. Ta

presežek lahko na izpuh v prostor zadušimo, da je količina zraka taka, kot jo zahtevamo. [1]

Slika 14: Diagram za izbiro ventilatorja

:


13

Slika 15: Aksialni ventilator

Slika 16: Centrifugalni ventilator z različnimi legami motorja


14

Slika 17: Blažilniki za pritrditev ventilatorjev

Centrifugalni ventilatorji sesajo zrak v aksialni smeri z ene strani, dvojni z obeh strani.

Izstopna odprtina je lahko usmerjena vodoravno, navpično ali poševno. Pogon ventilatorja

poteka bodisi z elektromotorjem, ki je lahko neposredno na gredi rotorja, ali pa poganjamo

rotor z jermenskim prenosom. Sklop ventilatorja in rotorja je na posebni temeljni plošči, pod

katero je izolacijska plast, ki preprečuje prenašanje vibracij na podlago. Včasih vgradimo

posebne blažilnike (slika 17). Če so ventilatorji priključeni na kanale, tak priključek ni

neposreden. Med obema je meh iz jadrovine, da se vibracije ne prenašajo po kanalu. [1]

3.6 Vlažilnik

Naloga vlažilnika je dvigniti relativno vlago v dovodnem zraku in s tem tudi vlago v prostoru

na želeno vrednost. To je še zlasti pomembno v zimskih mesecih, ko so zunanje temperature

nizke. Zraku, ki ga grelnik segreje, se relativna vlaga močno zniža. Zajeti zrak pri -20° C in z

relativno vlago φ=90 % ima po segrevanju na 20° C samo še približno 5 % relativne vlage.

Tako suh zrak povzroča prekomerno izhlapevanje, draži dihalne poti, sili h kašlju in je za

bivanje ljudi neprimeren. Prah v takih prostorih postane izredno suh, kar povzroča lebdenje

prašnih delcev. Suh zrak je tudi nevaren v eksplozijsko ogroženih prostorih, ker lahko pride

do pojava statične elektrike. Zaradi naštetih nevšečnosti je potrebno tak zrak vlažiti. [1]


15

Slika 18: Parni vlažilnik

Načini vlaženja:

- z industrijsko paro,

- z lastnim razvijalcem pare,

- s »hladno« paro in

- z vbrizganjem vode.

Za dobro počutje ljudi želimo v prostoru doseči »področje ugodja«, ki je pri temperaturi

19-24° C in 40-60 % relativne vlage. Temperatura in vlaga v prostoru sta odvisni od telesne

aktivnosti, starosti in od letnega časa.

3.7 Conski dogrelnik

Naloga conskega dogrelnika je segreti zrak na želeno temperaturo pred vpihom v prostor.

Conske dogrelnike ima običajno vsak prostor posebej ali več prostorov skupaj, če gre za

prostore, kjer je zahtevana ista temperatura. Dogrelniki so potrebni, ker klimatski sistem

oskrbuje več prostorov, kjer potekajo različni procesi ali pa so izgube oziroma dobitki zaradi

procesa v prostoru različni. Zato s conskim dogrelnikom vpih v prostor segrejemo ali

ohladimo glede na vrsto prostora in želeno temperaturo. Vgrajeni so v dovodnem kanalu na

posamezni veji tik pred vstopom zraka v prostor, pred ali za volumskimi regulatorji.


16

Poznamo električne in toplovodne conske dogrelnike.

Slika 19: Toplovodni dogrelnik

3.8 Splošno o kanalih

Po kanalih vodimo zrak od ventilatorja do posameznih vpihovalnih elementov, izrabljen zrak

pa odvajamo na prosto ali ga vračamo do prezračevalne naprave oziroma ventilatorja.

Presek kanalov ne sme biti premajhen, ker bi bile sicer hitrosti zraka v njih prevelike, kar bi

povzročalo šume in žvižganje. Veliki kanali so seveda dražji in tudi toplotne izgube so zaradi

ohlajanja zraka na večjih površinah večje. Iz izkušenj izbiramo naslednje hitrosti:

- v glavnih kanalih 4 ... 8 m/s za komfortne naprave

8 ... 12 m/s za industrijske naprave

- v odcepih 3 ... 5 m/s za komfortne naprave

5 ... 8 m/s za industrijske naprave

Kanali so danes večinoma iz pocinkane pločevine. Navadno so pravokotnega ali okroglega

preseka. Na strop so pritrjeni s primernimi obešali, ob stenah visijo ali stojijo na konzolah.

Spajamo jih na različne načine (slika 20).


17

Slika 20: Načini spajanja zračnih kanalov

Stena kanala bi začela pri večji hitrosti vibrirati, če pločevina ne bi bila dovolj debela. Zato so

debeline pločevine standardizirane (tabela 3.1). Večje kanale ob straneh ojačajo z jeklenimi

kotniki. [1]

Tabela 3.1:Dovoljene debeline pločevine

Največja notranja mera [mm]

Najmanjša

debelina pločevine

[mm]

250 0,5

250 - 500

500

0,62

500 - 990

990

0,75

1000 - 1490

1490

0,88

1500 - 1990

1990

1,0

2000 - 2490

2490

1,13

2500 in več 1,25


18

Slika 21: Kanali in odcepi

3.9 Zračne rešetke

Izstopna odprtina ni samo luknja v kanalu. Na odprtini je element, ki preprečuje vdor tujih

teles v kanal in pravilno usmerja zrak. Z njim tudi reguliramo vpihovano količino zraka.

Nekaj oblik takih elementov je na sliki 22.

Zrak lahko vstopa v prostor tudi skozi perforirani (luknjičavi) strop.

Ta izvedba je primerna predvsem za prostore z nizkim stropom ali če je potreba po zraku

velika.

Slika 22: Različni tipi vpihovalnih odprtin


19

Obešen strop mora biti zatesnjen, da lahko zrak prehaja le skozi luknjice.

Elementi za odvod zraka so podobni kot za vpihovanje, le enostavnejši, saj ni treba določevati

dometne dolžine. Hitrosti v njih pa ne smejo biti prevelike zaradi vrtinčenja na vstopu.

Posledici bi bili umazana okolica izstopnega elementa in šumnost. [1]

3.10 Rekuperator

V klimatizaciji rekuperacija vrača visoko stopnjo toplotne energije, tudi do 90 %. Rekuperator

deluje tako, da odvodni zrak iz prostora posredno ogreva ali hladi svež zrak, odvisno od

letnega časa. Toplotni izmenjevalnik je izveden tako, da dovodnega in odvodnega zračnega

toka med seboj ne meša. Najbolj pogost rekuperator je ploščati in rotacijski. [5]

Slika 23: Ploščati prenosnik toplote

3.11 Šumnost

Pri pretoku skozi kanale, ventilator, grelnik in druge elemente nastane vrtinčenje zraka in s

tem šum, ki se ne sme prenašati v prostore. Čim večji sta hitrost zraka in turbulenca, tem

močnejši je šum. Šum zaradi turbulence ali drugih vibracij, ki bi se z zračnim tokom

prenašale po kanalih, zadušimo s primernimi dušilniki zraka. Montiramo jih običajno že v

strojnici. Sestavljeni pa so iz elementov, ki lahko absorbirajo zvok.


20

4 IZRAČUN TOPLOTNIH IZGUB

Tabela 4.1:Seznam prostorov v objektu

Prostor Oznaka

prostora

Širina

(m)

Dolžina

(m)

Površina

(m2)

Višina

(m)

Volumen

(m3)

PISARNA 1 P2 5,2 4 20,8 3 62,4

PISARNA 2 P2 5 2,2 11 3 33

WC WC1 2,5 1,5 3,75 3 11,25

WC WC2 2,5 1,5 3,75 3 11,25

HODNIK H 3;2 2,5;9 25,5 4 102

PISARNA 3 P3 4,5 3,2 14,4 3 43,2

KUHINJA K1 4,5 3,2 14,4 3 43,2

SEJNA SOBA SS 7,3;2,6 9;4,5 77,4 4 309,6

Klimatski podatki za Krško:

Klimatski podatki v poletnem času

zunanja temperatura zraka 32° C

zunanja relativna vlažnost zraka 38 %

zahtevana notranja temperatura zraka 20° C, 17° C

zahtevana notranja relativna vlažnost zraka 50 %

Klimatski podatki v zimskem času

zunanja temperatura zraka -20° C

zunanja relativna vlažnost zraka 84 %

zahtevana notranja temperatura zraka 20° C,17° C

zahtevana notranja relativna vlažnost zraka 50 %


21

4.1 Prezračevanje

S prezračevanjem dovajamo v prostore svež zrak. Kvaliteta zraka v prostorih se slabša zaradi:

trdih delcev (prah),

toplotnih virov (višanje temperature),

virov vlage (izhlapevanje, potenje),

plinastih snovi (vonjave, dim),

padanja koncentracije kisika.

Ker se kvaliteta zraka hitro slabša, je treba dovajati svežega in ga v enaki količini tudi

odvajati iz prostora.

Razlikujemo:

naravno prezračevanje,

prisilno prezračevanje (z ventilatorjem).

Minimalna količina vtoka zraka znaša 20 m3/h na osebo brez upoštevanja drugih notranjih

virov onesnaževanja, če pa so v prostoru kadilci, količina vtoka zraka znaša 30 m3/h. Pri

enostavnih sistemih prostorom določamo volumsko izmenjavo zraka n=0,5h-1

. V primeru

povečanja vsebnosti škodljivih snovi v zraku je potrebno količino svežega zraka določiti na

osnovi le-teh. [1]

Tabela 4.2:Število izmenjav zraka v eni uri

Prostor Število izmenjav (h-1

)

WC – tovarne 8 ... 10

- poslovne stavbe 5 ... 8

- stanovanje 4 ... 5

Kopalnica 5 ... 8

Pisarniški prostori 4 ... 8

Garderobe 4 ... 6

Kuhinje

- stanovanja 15 ... 25

- gostilne, hoteli 15 ... 30

- največje, npr. bolnišnice 10 ... 30

- hladne 8 ... 4

Sejne dvorane 6 ... 8

Delavnice brez posebnih izvorov za

onesnaževanje zraka

3 ... 6

Jedilnice v tovarnah 4 ... 8


22

Tabela 4.3: Potrebno število izmenjav zraka v eni uri po prostorih

Prostor Oznaka

prostora

Osebe Minimalna

količina

zraka za

osebo

(m3/h)

Volumen

(m3)

Volumska

izmenjava

(1 h-1

)

(m3/h)

PISARNA 1 P2 2 40 62,4 102,4

PISARNA 2 P2 2 40 33 73

WC WC1 0 0 11,25 11,25

WC WC2 0 0 11,25 11,25

HODNIK H 0 0 102 102

PISARNA 3 P3 2 40 43,2 83,2

KUHINJA K1 1 20 43,2 63,2

SEJNA SOBA SS 6 120 309,6 429,

SKUPAJ 13 260 638,4 875,9

(4.0)

kjer je:

Vh [m3] - dovedeni zrak

Vprostora[m3] - volumen prostora

LW[h-1

] - izmenjava zraka (IZ) (tabela 4.2)

4.2 Prenos toplote

Toplota se prenaša s snovi na snov ali po snovi na štiri načine:

- s prevodom,

- s prenosom (med dvema snovema z različnim agregatnim stanjem),

- s sevanjem,

- z združevanjem prvih treh oblik prenosa toplote.


23

4.2.1 Prevod toplote

Zaradi temperaturne razlike se prevaja toplota po trdni snovi z delca na delec.

Toplotna prevodnost je toplotni tok, ki se prevede skozi snov na preseku 1 m2 pri

temperaturni razliki za eno stopinjo.

(4.1)

kjer je:

A[m2] - prerez

λ [w/m K] - toplotna prevodnost

d[m] - debelina snovi

(t1-t2)[K,°C] - temperaturna razlika

λ=R[m

2K/W] - toplotna prevodna upornost

4.2.2 Prestop toplote

Toplota nerada prestopi s snovi na snov, če nimata obe enakega agregatnega stanja. Pri

prestopu z zraka na trdno steno, z vode ali pare na steno cevi in podobno pride do velikega

temperaturnega padca.

Prestop izračunamo po naslednji formuli:

( ) (4.2)

kjer je:

[ ] - toplotni tok pri prestopu

[m2] - površina

(t1-t2)[°C] - temperaturna razlika

α[W/m2K] - toplotna prestopnost

=Ri[W/m

2K] - toplotna prestopna upornost pri prestopu na notranji strani stene

=Re[W/m

2K] - toplotna prestopna upornost pri prestopu na zunanji strani stene

Toplotna prestopnost α je toplotni tok, ki prestopi z 1m2 površine pri temperaturni razliki eno

za stopinjo.


24

4.2.3 Prehod toplote skozi steno

Toplota se prenaša navadno z zraka v prostoru na trak zunaj stavbe skozi zidove, strope, okna

in vrata. Padec temperature pri prehodu skozi steno opazujemo na sliki 26.

Slika 24: Padec temperature pri prehodu toplote skozi večplastno steno

Celoten prenos toplote je sestavljen iz prestopa na steno, prevoda skoznjo in spet prestopa na

zunanji zrak. To kombinacijo prenosa toplote imenujemo toplotni prehod. Na sliki 26 vidimo,

da ima vsaka plast drugačno toplotno prevodnost. Rdeča plast bolje prevaja toploto kot

rumena. Zato je tudi funkcija temperature v tej plasti položnejša.

Zaradi enostavnejšega računanja največkrat predpostavimo, da so gradbene konstrukcije

homogene. Enačbo toplotne prehodnosti za večslojne gradbene konstrukcije tako uporabimo

za izračun toplotnih izgub prostorov v zgradbi. Zahtevnejši računi pa upoštevajo tudi

nehomogenost in linijske izgube v konstrukcijah.

Toplotna prehodnost »k« je sestavljena iz obeh toplotnih prestopnosti in topotne prevodnosti:

(4.3)

ker je:

(4.4)

To lahko zapišemo:


25

(4.5)

in iz tega:

(4.6)

Toplotni tok skozi steno znaša:

( ) (4.7)

kjer je:

[W] - toplotni tok

A[m2] - površina stene

k[W/ m2

K] - toplotna prehodnost

(t1-t2)[K,°C] - temperaturna razlika med zrakom v prostoru in zunaj njega [1]

4.3 Toplotna prehodnost

Toplotno prehodnost smo izračunali že v poglavju 4.2. Izjeme so gradbene konstrukcije z

neenako sestavo, s toplotnimi mostovi.

Toplotne prehodnosti izračunamo za vsak del objekta, kjer prehaja toplota. Podatke za izračun

vzamemo iz tabel za snovne lastnosti gradbenih materialov.

4.3.1 Toplotne izgube brez dodatkov

Toplotni tok, ki prehaja skozi steno, strope, tla, okna in vrata na zunanji zrak ali v sosednje

prostore z nižjo temperaturo, izračunamo:

[ ( )] ( )

(4.8)

kjer je:

[W] - toplotni tok brez dodatkov

[W] - površina ploskev

K[W/m2 K] - toplotna prehodnost

Rk[m2 K/W] - toplotna upornost

t1[°C,K] - temperatura prostora

t2[°C,K] - zunanja temperatura ali temperatura sosednjega prostora


26

4.3.1 Dodatki

Če je stena na objektu obrnjena proti jugu, je temperatura na zunanji strani stene višja, kot če

je stena obrnjena proti severu. To upoštevamo z dodatkom za strani neba ZH.(tabela 4.4)

Tabela 4.4: Dodatek za strani neba ZH[%]

Smer neba

J JZ Z SZ S SV V JZ

ZH -5 -5 0 +5 +5 +5 0 -5

Preden dosežemo ravnovesje med odvedeno in dovedeno toploto, je treba ogreti zidove,

strope, pohištvo itd. Predvsem zidovi akumulirajo veliko toplote. To upoštevamo z dodatkom

k čistim toplotnim izgubam ZD. Ta dodatek je odvisen od prekinitev ogrevanja. Odčitamo ga

iz tabele 4.5 v odvisnosti od vrednosti D, ki nam poda odvisnost od čistih toplotnih izgub ,

površine ploskev, ki jo omejujejo prostor in temperaturne razlike:

( ) (4.9)

kjer je:

[ ] - toplotni tok brez dodatkov

Acel[m2] - celotna površin oken, stropa in tal, vključno z okni in vrati

Tn[°C] - notranja temperatura

Tz[°C] - zunanja temperatura

Tabela 4.5: Dodatek za prekinitev obratovanja in izravnavo obodnih površinskih temperatur ZD=ZA+ZU[%]

Način kurjenja D 0,1-0,34 0,35-0,80 0,81-1,73 >1,74

Omejeno nočno kurjenje I 7 7 7 7

9-12 ur prekinitve

II 20 15 15 15

12-16 ur prekinitve III 30 25 20 15


27

Toplotne izgube z dodatki:

( ) (4.10)

4.3.2 Toplotne izgube zaradi naravnega prezračevanja

V prostore vdira mrzel zrak skozi špranje pri oknih in vratih. Pri izračunu upoštevamo samo

špranje pri zunanjih oknih in vratih. Mrzlega zraka vdre več, če je stavba izpostavljena vetru.

Ta zrak je treba ogreti na temperaturo prostora. To potrebno moč izračunamo:

( ) ( ) (4.11)

kjer je:

[W] - toplotni tok zaradi naravnega prezračevanja

A[m3/m,h] - prepustnost špranj pri zunanjih oknih in vratih

l [m] - povprečna dolžina špranje

R[-] - prostorsko število, tesnjenje notranjih vrat

H[W h /m3,K] - hišno število

ZE[-] - dodatek na vogalna okna, ZE=1,2,sicer ZE=1

4.3.3 Toplotne izgube zaradi prisilnega prezračevanja

Umetno prezračevanje nastopi običajno pri stanovanjskih objektih v kuhinji ali na WC-ju, če

je v jedru objekta brez oken. V takšnih primerih se uporablja kanalsko prezračevanje. Zrak, ki

prihaja v prostor, je potrebno ogreti in glede na namembnost prostora nekajkrat izmenjati v

uri. Potrebni toplotni tok za ogretje svežega zraka izračunano po formuli:

( ) (4.12)

kjer je:

[ ] - toplotni tok za ogretje svežega zraka

[ ] - število izmenjav zraka na uro

[ ] - volumen prostora

[ ] - razlika med temperaturo prostora in temperaturo vstopajočega zraka


28

4.4 PODATKI ZA IZRAČUN TOPLOTNIH PREHODNOSTI

Tabela 4.6: Zunanje stene

Material Debelina (d) [cm] Toplotna prevodnost

[W/ m K]

Apneni omet 2 0,81

Modularna opeka 25 0,52

Stiropor 3 0,041

Plemeniti fasadni

Omet

2 0,70

Primer izračuna toplotne prehodne upornosti:

(4.13)

Tabela 4.7: Notranje stene


[W/m K]

Omet 2 0,81

Porolit 8 0,52

Omet 2 0,81


29

Tabela 4.8: Strop


[W/ m K]

Tervol 8 0,041

Porolit 16 2,33

Omet 2 0,81

Tabela 4.9: Tla


[W/ m K]

PVC na filcu 2 0,120

Cementni estrih 4 1,4

Stiropor 2 0,041

Armirana

betonska plošča

16 0,81

- okna PVC:

- vrata:

- vrata zunanja 1,7

- zunanja temperatura tz=-20°C

- prekinitev ogrevanja 9-12 ur


30

Legenda označb ploskev, skozi katere prehaja toplota v okolico, za izračun v tabeli:

SZ - stena zunanja

SN - stena notranja

T - tla

S - strop

OT - okna s termopan zasteklitvijo

VZ - vrata zunanja

4.5 POVZETEK IZRAČUNA TOPLOTNIH IZGUB

Tabela 4.10: Izračunane toplotne izgube

Prostor Oznaka

prostora

Temperatura

(°C)

Volumen

(m3)

q (W/m3) Toplotne

izgube

(W)(QT)

PISARNA 1 P2 20 62,4 53,3 3325,1

PISARNA 2 P2 20 33 65,7 2167,2

WC WC1,2 17 22,5 66,3 1356,9

HODNIK H 17 102 37,86 3862,4

PISARNA 3 P3 20 43,2 38,3 1654

KUHINJA K1 20 43,2 20,53 1995

SEJNA SOBA SS 20 309,6 36,2 11196

SKUPAJ 638,4


31

4.5.1 Izračun hladilne obremenitve

Transmisijske izgube

Pri izračunu transmisijskih izgub upoštevamo toplotne prehodnosti ovoja stavbe, temperaturni

primanjkljaj in površino gradbenega elementa, ki temelji na zunanji zrak. Na rabo energije

lahko vplivajo z zmanjšanjem toplotne prehodnosti ovoja stavbe, postavitvijo zgradbe na

drugo lokacijo ali zmanjšanjem površine ovoja. Povsem normalno je, da pride pri načrtovanju

zgradbe in rabe energije v poštev le prva opcija, in sicer dovolj nizka toplotna prehodnost

skozi ovoj stavbe. Pravilnik o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi v stavah predpisuje

maksimalne prehodnosti gradbenih konstrukcij. Pri mojem primeru sem upošteval lego in

postavitev objekta v okolju.[7]

( ) (4.15)

kjer je:

- toplotni tok

A[m2] - površina stene

k[W/ m2 K] - toplotna prehodnost

(t1-t2)[K,°C] - temperaturna razlika med zrakom v prostoru in zunaj njega

Ventilacijske toplotne izgube

Poleg dobre toplotne izolacije ovoja je pomembna tudi njegova zrakotesnost. Zmanjšanje

transmisijskih toplotnih izgub pri novogradnji dosežemo z dobro toplotno zaščito,

ventilacijske toplotne izgube pa zmanjšamo z dobo zrakotesnostjo ovoja. Prav tako je

pomembno, da toplotno izolacijo zaščitimo pred vlago in pred vdorom hladnega zraka v plasti

toplotne izolacije. To dosežemo z vgradnjo za paro prepustne in vodo neprepustne sekundarne

kritine nad toplotno izolacijo, ki je obenem tudi vetrna zapora.

Pravilnik o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi v stavah predpisuje urne izmenjave zraka med

0,5 in 1. Predpisane urne izmenjave pa je v praksi težko doseči. Pri sodobnih oknih, ki

praviloma vsa dobro tesnijo, je nekontroliranega prezračevanja zelo malo, kar pomeni, da je

prezračevanja premalo. Zato se lahko pojavijo plesni na hladnih notranjih površinah, če ne

izvajamo naravnega prezračevanja. Če pa prezračujemo preveč, je zaradi tega ventilacijska

izguba prevelika. Do prevelike ventilacijske izgube pride tudi pri starejših oknih in vratih.

Vendar pa lahko s pravilnim prezračevanjem zmanjšamo rabo energije tudi do 25 %. [7]


32

Notranji toplotni viri

Pri notranjih virih upoštevamo:

- osebe,

- električno energijo (ne za ogrevanje),

- oddano toploto energijsko učinkovitih hišnih naprav,

- toploto tople sanitarne vode,

- izhlapevanje oz. izparevanje (npr. vlažnost iz lončnic).

Kot notranji vir energije upoštevamo 5W/m2.

Hlajenje zunanjega zraka

Volumen svežega zraka znaša 875,9 m3. Masni tok zunanjega zraka izračunamo:

mzr,z=p·V=1,2·875,2=1051,08

Iz Mollierovega h,x diagrama odčitamo za vlažni zrak

- temperatura zunanjega zraka 32° C, vlažnost zraka 40 %

(h1+x)z=60 k J/kg

- temperatura notranjega zraka 20° C, vlažnost zraka 50 %

(h1+x)n=40 k J/kg

[( ) ( ) ] (4.16)

[ ]

6196W (4.17)

QAU[W] - hlajenje zunanjega zraka in razvlaževanje

Δh[kJ/kg] - toplota potrebna za uparjanje 1kg vode


33

(4.18)

kjer je:

N - število oseb

Qf - oddana energija telesa pri temperaturi 20° C

Količina dovedenega zraka

( )

(4.19)

kjer je:

Mzr[

] - masni tok dovedenega zraka

Cp - specifična toplota zraka (1013 J/kg K)

(tn-tz)=5K

Hlajenje ventilatorja

3604W (4.20)

Notranji toplotni viri

Površina objekta znaša 171 m2.

1m2=5W/m

2

QNV=171m2·5W=855W (4.21)

Skupna obremenitev hladilnega sistema

QKU=QT+QAU+QV+QNV=25556+6196+3604+855=36211W= 36,211kW (4.22)


34

4.5.2 Izračun grelne obremenitve

Grelna obremenitev je raba energije za ogrevanje prostorov in je odvisna od transmisijskih

izgub, ventilacijskih izgub, sončnih dobitkov, notranjih virov ter tudi od uporabnikov. Kako

natančno pa je mogoče upoštevati vse toplotne izgube in dobitke, pa je odvisno od mnogih

faktorjev in približnih ocen. [8]

QHL=QT+Qv+QW+QS-QNV (4.23)

kjer je:

QHL[W] - grelna obremenitev

QT[W] - transmisijske toplotne izgube

QV[W] - ventilacijske toplotne izgube

Qw[W] - moč potrebna za vlaženje zraka

QS[W] - toplota potrebna za segrevanje zunanjega zraka

QNV[W] - notranji viri energije

Povzetek izračuna grelne obremenitve

- temperatura zunanjega zraka -20° C, vlažnost zraka 84 %

xz=0,001;(h1+x)z=-17 k J/kg

- temperatura notranjega zraka 20° C, vlažnost zraka 50 %

xn=0,0070(h1+x)n=40 k J/kg

[( ) ( ) ] (4.24)

[

( )

] 4391W (4.25)

QW[W] - toplota potrebna na vlaženje zraka

Δh[kJ/kg] - toplota potrebna za uparjanje 1kg vode


35

(4.26)

kjer je:

N - število oseb

Qf - oddana energija telesa pri temperaturi 20° C

Toplota potrebna za segrevanje zunanjega zraka

( ) (4.27)

( ( ) (4.28)

Qs[W] - toplota potrebna za segrevanje zunanjega zraka

Cp - 1013 J/kgK (specifična toplota zraka)

Končni izračun grelne obremenitve

QHL=QT+Qv+QW+QS-QNV=25556+4391+ -855=40922W=40,922kW (4.30)


36

5 SKLEP

V diplomski nalogi sem obravnaval sklope in načine obratovanja prezračevanje in

klimatizacije v industriji. Pomembno je da pri projektiranju in izgradnji novih objektov, z

ustrezno izbiro gradbenih materialov ter načinom izgradnje zadostimo standardom rabe

energije za hlajenje in ogrevanje.

Po optimizaciji celotnega sistema prezračevanja ali klimatizacije se bo poraba energije in CO2

izpustov, ki so povezani s temi sistemi, v povprečju zmanjšala za 30 %.

V večjih industrijskih objektih je edini pravilni način prezračevanje in klimatizacije v

sedanjosti in prihodnosti rekuperacija toplote in učinkovitejša izgradnja objektov.

Omenjene pogoje zagotavljajo posebno grajene klimatske naprave z vsemi pomožnimi

napravami, ki zagotavljajo ustrezne energetske medije. Najpogostejši energent je prav gotovo

elektrika, poleg nje pa voda in komprimiran zrak. Na splošno porabimo za klimatizacijo zelo

veliko energije. Zato je poraba energije, ki jo moramo zagotoviti za ogrevanje in

klimatizacijo, z uporabo novih tehničnih rešitev optimalna


37

6 VIRI, LITERATURA

[1] Tomaž Jepej, Strojne inštalacije, Ljubljana, 1990.

[2] Bojan Kraut, Strojniški priročnik, Ljubljana, 2002.

[3] Bojan Grobovšek, Solarni sistemi za ogrevanje naselij,

[4] http://www.erevija.com/clanek/38/Toplotna-zascita-hise

[5] http://www.tehnovent.si/

[6] http://si.hidria.com/klima/

[7] Bojan Grobovšek, Izračun letne rabe energije v stanovanjskih stavbah

[8] Robert Špegel, Prezračevanje in klimatizacija poslovnih prostorov, magistrsko delo.

Velenje: 2010,

http://www.erevija.com/clanek/38/Toplotna-zascita-hise

http://www.tehnovent.si/

http://si.hidria.com/klima/


38

7 PRILOGE:

Priloga 7.1: Tloris nadstropja poslovnega objekta


39

Priloga 2: Izračun toplotnih izgub objekta

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Ozn

ačb

a

Sm

er n

eba

Deb

elin

a

sten

e

Izračun ohlajenih površin Izračun toplotnih izgub Dodatki TI

Do

lžin

a

Viš

ina

Po

vrš

ina

Šte

vil

o

Raz

lik

a

Po

vrš

in z

a

izra

čun

Pre

ho

dn

i

ko

efic

ien

t

t n-t

z

(tn-t

z)k

Izg

ub

e b

rez

do

dat

ka

ZD

ZH

Fak

tor

- - c

m

m m m2

- m2 m

2

W % % 1+

%

W

(P1) PISARNA 1 20°C, V=62,4 m3,q=53,3W/m

3

S

Z

S 22 5,

2

3 15,

6

1 2,8 12,8 0,69 40 27,6 353,3

( )

( ( ))

=0,53

O

T

S - 1 1,4 1,4 2 - 2,8 1,5 40 60 186

S

Z

V 22 4 3 12 1 2,8 9,2 0,69 40 27,6 254

O

Z

V - 1 1,4 1,4 2 - 2,8 1,5 40 60 186

S

N

J 12 5,

2

3 15,

6

1 - 15,6 2,1 2 4,2 65,5

V

N

V - 1 2 2 1 - 2 2 3 6 12

S

N

V - 4 3 12 1 2 10 2,1 3 6,3 63

T - 24 5,

2

4 20,

8

1 - 20,8 0,95 32 30,4 632,3

S - 26 5,

2

4 20,

8

1 - 20,8 0,45 32 14,4 300

2052 15 +5 1,2 2462

( ) ( ) ( ( ))

863,1

3325,1W


40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

(P2) PISARNA 2 20°C, V=33 m3,q=65,7W/m

3

SZ V 22 5 3 15 1 3,3

6

11,64 0,69 40 27,6 312

( ( ))

=0,56

OT V - 1,

2

1,4 1,6

8

2 - 3,36 1,5 40 60 201,6

SZ J 22 2,

2

3 6,6 1 1,1

2

5,48 0,69 40 27,6 151,2

OT J - 0,

8

1,4 1,1

2

1 - 1,12 1,5 40 60 67,2

SN V 12 5 3 15 1 - 15 2,1 3 6,3 94,5

T - 24 5 2,2 11 1 - 11 0,95 32 30,4 334,4

S - 26 5 2,2 11 1 - 11 0,45 32 14,4 158,4

1319,

3

15 -5 1,1 1451

( ( ))= 716,3

2167,2W

(WC1,WC2) 17°C, V=22,5 m3,q=60,3 W/m

3

SN S 12 3 3 9 1 - 9 2,1 3 6,3 18,9

( ( )) =0,2

SN V 12 2,

5

3 7,5 1 - 7,5 2,1 3 6,3 47,25

T - 24 3 2,

5

7,5 1 - 7,5 0,95 32 30,4 228

S - 26 3 2,

5

11 1 - 7,5 0,45 32 14,4 108

( )=874 402,2 15 0 1,2 482,9

1356,9W


41

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

(H1) HODNIK 17°C, V=102 m3,q=37,86W/m

3

SZ S 22 2,

8

4 8,4 1 1,4 9,8 0,69 40 27,6 270,5

( ( ))

=0,49

OT S - 1 1,4 1,4 1 - 1,4 1,5 40 60 84

SN V 12 2,

5

4 10 1 2 8 2,1 3 6,3 50,4

VN V - 1 2 2 1 - 2 2 3 6 12

SZ J 22 5,

8

4 23,

2

1 5,2

9

17,91 0,69 40 27,6 529,4

OT S - 1,

5

1,4 2,1 1 - 2,1 1,5 40 60 126

VZ S - 1,

2

2,1 2,5

2

1 - 2,52 1,7 40 68 171,4

SN Z 12 9 3 36 1 6 30 2,1 3 6,3 189

VN Z - 1 2 2 3 - 6 2 3 6 36

T - 24 3;

2

2,5

;9

25,

5

1 - 25,5 0,95 32 30,4 775,2

S - 26 3;

2

2,5

;9

25,

5

1 - 25,5 0,45 32 14,4 367,2

2611 15 0 1,1

5

3002,

7

( ( ))= 859,7

3862,4W


42

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

(P3) PISARNA 3 20°C, V=43,2 m3,q=38, 3W/m

3

SZ S 22 4,

5

3 13,

5

1 2,1 11,4 0,69 40 27,6 314,64

( ( ))

=0,35

OT S - 1,

5

1,

4

2,1 1 - 2,1 1,5 40 60 18,9

SN V 12 3,

2

3 9,6 1 2 7,6 2,1 3 6,3 47,9

VN V - 1 2 2 1 - 2 2 3 6 12

T - 24 4,

5

3,

2

14,

4

1 - 14,4 0,95 32 30,4 437,8

S - 26 4,

5

3,

2

14,

4

1 - 14,4 0,45 32 14,4 207,36

1039 15 5 1,

2

1246

( ( ))= 408,2

1654W


43

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

(K1) KUHINJA 1 20°C, V=43,2 m3,q=20,53 W/m

3

SN V 1

2

3,

2

3 9,6 1 2 7,6 2,1 3 6,3 47,9

( )

=0,25

VN V - 1 2 2 1 - 2 2 3 6 12

T - 2

4

4,

5

3,2 14,

4

1 - 14,4 0,95 32 30,4 437,8

S - 2

6

4,

5

3,2 14,

4

1 - 14,4 0,45 32 14,4 207,3

6

705 20 0 1,2 846

( )=41 1149

1995W


44

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

(SS) SEJNA SOBA 20°C, V=309,6 m3,q=36,2 W/m

3

SZ S 22 7,3 4 29,2 1 2,8 26,

4

0,69 40 27,

6

728,6

( ( ))

=0,49

OT S - 1 1,4 1,4 2 - 2,8 1,5 40 60 168

SN Z 12 2,6 4 10,4 1 2 8,4 2,1 3 6,3 53

VN Z - 1 2 2 1 - 2 2 3 6 12

SZ J 22 13,8 4 53,6 1 7 46,

6

0,69 40 27,

6

1286

OT J - 2,5 1,4 3,5 2 - 7 1,5 40 60 420

SZ V 22 9 4 36 1 6,3 29,

7

0,69 40 27,

6

819,72

OT V - 1,5 1,4 2,1 1 - 6,3 1,5 40 60 378

T - 24 7,3;

2,6

9;4,

5

77,4 1 - 77,

4

0,95 32 30,

4

2353

S - 26 7,3;

2,6

9;4,

5

77,4 1 - 77,

4

0,45 32 14,

4

1115

7333 15 -5 1,

1

8066

( ( ))= 3130

11196 W


45

7.1 Seznam slik

Slika 1: Shema klimatskega sistema ........................................................................................... 2

Slika 2: Stanje zraka pri poletnem delovanju v Mollierovem h,x diagramu .............................. 3

Slika 3: Stanje zraka pri zimskem delovanju v Mollierovem h,x diagramu ............................... 4

Slika 4: Zajem zraka nad terenom …......................................................................................... 5

Slika 5: Zajem ali odvod zraka na strehi .................................................................................... 5

Slika 6: Zajem svežega zraka ..................................................................................................... 6

Slika 7: Žaluzije .......................................................................................................................... 6

Slika 8: Električni pogon za odpiranje in zapiranje žaluzij ....................................................... 7

Slika 9: Filtrski vložki v okvirju ................................................................................................. 8

Slika 10: Merilnik zamašenosti filtra ......................................................................................... 9

Slika 11: Različni tipi filtrnih vložkov od razreda filtracije G1 do H14 .................................. 10

Slika 12: Pregled razredov filtrov ............................................................................................ 10

Slika 13: Lamelni zračni grelnik ali hladilnik .......................................................................... 11

Slika 14: Diagram za izbiro ventilatorja .................................................................................. 12

Slika 15: Aksialni ventilator ..................................................................................................... 13

Slika 16: Centrifugalni ventilator z različnimi legami motorja ............................................... 13

Slika 18: Blažilniki za pritrditev ventilatorjev ......................................................................... 14

Slika 19: Parni vlažilnik ........................................................................................................... 15

Slika 20: Toplovodni dogrelnik ................................................................................................ 16

Slika 21: Načini spajanja zračnih kanalov .............................................................................. 17

Slika 22: Kanali in odcepi ........................................................................................................ 18

Slika 23: Različni tipi vpihovalnih odprtin .............................................................................. 18

Slika 24: Ploščati prenosnik toplote ......................................................................................... 19

Slika 26: Padec temperature pri prehodu toplote skozi večplastno steno ............................... 24

7.2 Seznam tabel

Tabela 3.1: Dovoljene debeline pločevine ................................................................................ 17

Tabela 4.1: Seznam prostorov v objektu ................................................................................... 20

Tabela 4.2: Število izmenjav zraka v eni uri ............................................................................. 21

Tabela 4.3: Potrebno število izmenjav zraka v eni uri po prostorih ........................................ 22

Tabela 4.4: Dodatek za strani neba ZH[%] ............................................................................. 26

Tabela 4.5: Dodatek za prekinitev obratovanja in izravnavo obodnih površinskih temperatur

ZD=ZA+ZU[%] ....................................................................................................................... 26

Tabela 4.6: Zunanje stene ......................................................................................................... 28

Tabela 4.7: Notranje stene ....................................................................................................... 28

Tabela 4.8: Strop ...................................................................................................................... 29

Tabela 4.9: Tla .......................................................................................................................... 29

Tabela 4.10: Izračunane toplotne izgube ................................................................................ 30


46

7.3 Izjava o istovetnosti tiskane in elektronske verzije diplomskega dela in objavi

osebnih podatkov avtorja

klimatizacija v industriji - core.ac.uk · i diplomsko delo visokošolskega strokovnega...

Documents