Styczeń 8th, 2012
Współcześnie przez większość doby przebywamy w zamkniętych pomieszczeniach. Stwarza to problemy z zapewnieniem komfortu klimatycznego, od którego zależy samopoczucie i zdrowie ludzi. W kinach, teatrach i restauracjach jest on warunkiem niezbędnym dla uzyskania pełnej satysfakcji klientów ze świadczonych tam usług. W biurowcach i bankach istotne jest też stworzenie warunków sprzyjających wysokiej wydajności pracowników, głównie umysłowych.
Powietrze w obiektach zamkniętych różni się składem od powietrza zewnętrznego. Choć niektórych substancji jest mniej, zasadą jest, że gromadzą się tam obce gazy, aeorozole i cząstki stałe. Źródłem zanieczyszczeń w takich obiektach są głównie ludzie, chociaż w pewnych typach pomieszczeń, np. w palarniach, garażach lub salach szpitalnych istnieją też inne źródła emisji. Gromadzenie się wybranych substancji obcych wewnątrz obiektów użyteczności publicznej przedstawiono w tabeli.
Drobnoustroje występujące w pomieszczeniach pochodzą nie tylko od ludzi, zwierząt, z pyłów, ale także z systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych . Układy wentylacji wyposażone w filtry pracujące nawet z wysoką skutecznością, nie zapewniają wystarczająco efektywnej eliminacji mikroorganizmów z powietrza atmosferycznego. Systemy klimatyzacji są często źródłem bakterii i grzybów wprowadzanych do pomieszczeń . Rozwój mikroflory zachodzi w miejscach wilgotnych, w których jest zapewniony dostęp składników pokarmowych i odpowiednia temperatura. Takie warunki znajdują mikroorganizmy na powierzchniach materiałów budowlanych i wykończeniowych, m.in. na płytach gipsowych, tapetach, środkach izolacyjnych, farbach ściennych. Przy niedoborze wody, w suchym kurzu wykładzin podłogowych, w pyle osadzającym się na meblach oraz na elementach wyposażenia pomieszczeń, występują formy przetrwalne drobnoustrojów.
Jak wpomniano wcześniej, komfort klimatu odczuwany przez człowieka zależy od temperatury, wilgotności względnej i poziomu zanieczyszczeń w powietrzu, czego wskaźnikiem jest stężenie CO2. Kontroler wentylacji typu Telaire M-Sense I dokonuje pomiaru tych trzech wartości i dzięki temu może sterować urządzeniami klimatyzacyjnymi. Ale to nie wszystko. To urządzenie “inteligentne” i oprócz prostego sterowania optymalizuje ono pracę systemu HVAC. Utrzymanie stałych warunków komfortu w pomieszczeniu nie musi być związane z aktywnym, zużywającym energię elektryczną ogrzewaniem, chłodzeniem, suszeniem i nawilżaniem powietrza. Można bowiem wykorzystać różnicę wartości mierzonych parametrów między powietrzem wewnętrznym i zewnętrznym. Kontroler określa różnicę entalpii wewnątrz i na zewnątrz i na tej podstawie podejmuje decyzję o włączaniu urządzeń klimatyzacyjnych z priorytetem wykorzystania powietrza zewnętrznego do zmiany warunków klimatycznych w obiekcie. Daje to ogromne oszczędności zużycia energii elektrycznej przy jednoczesnym zachowaniu komfortu klimatu.
| Komentarze są wyłączone
Październik 6th, 2011
Czynnikiem wyróżniającym halę basenu od innych pomieszczeń jest permanentnie parująca niecka basenowa. Proces parowania zależy od stopnia falowania powierzchni basenu i nie ustaje również poza okresem użytkowania, choć wówczas jest on kilkakrotnie mniejszy. Dla basenu o wymiarach 12 x 6 m odparowanie wody w okresie użytkowania wyniesie aż 20,8 kg/h. Poza okresem użytkowania tylko i aż 5,2 kg/h. Zatem jednym z największych problemów, z jakim borykają się użytkownicy basenów jest usuwanie wilgoci z powietrza w hali basenu. Sposób usuwania wilgoci z powietrza, typ zastosowanej w tym celu instalacji oraz sposób wentylacji pomieszczenia basenowego stanowią w znacznej mierze o jakości obiektu basenowego.
Dla basenu hotelowego o wymiarach 12 x 6 m dokonano porównania metod osuszania powietrza z zastosowaniem starej instalacji wentylacyjnej nawiewno – wywiewnej bez recyrkulacji i odzysku ciepła, oraz z zastosowaniem basenowej instalacji klimatyzacyjnej. Dla obu metod przedstawiono wartości odparowania wody z niecki i zużycia ciepła na osuszanie (straty wentylacyjne) przy różnych temperaturach powietrza zewnętrznego. Dla obiektu ze starą instalacją wentylacyjną przyjęto temperaturę wody basenowej +28oC, temperaturę powietrza +26oC (stosowaną zwykle w obiektach bez klimatyzacji), wydajność powietrza 2750 m3/h. Dla obiektu z klimatyzacją przyjęto temperaturę wody basenowej +28oC, temperaturę powietrza +30oC, wydajność instalacji klimatyzacyjnej 3200 m3/h. Centrala klimatyzacyjna realizuje funkcję zmiennej recyrkulacji powietrza oraz siedemdziesięcioprocentowy odzysk ciepła z powietrza usuwanego.
Wykresy wykonano niezależnie dla okresu kąpieli i dla okresu poza użytkowaniem basenu.
Powietrze w hali basenu znacznie różni się od powietrza w innych pomieszczeniach. Zawiera ono dwukrotnie więcej wilgoci, niż powietrze w pomieszczeniach mieszkalnych. Przy zalecanej temperaturze 30oC i wilgotności 55% każdy metr sześcienny powietrza zawiera około 17 g wilgoci. Dlaczego dla hal basenowych zaleca się właśnie takie parametry powietrza? Utrzymywanie tak wysokich parametrów powietrza w hali basenu jest wynikiem kompromisu pomiędzy koniecznością utrzymania stosunkowo niskiej temperatury punktu rosy i związanej z nią ochrony struktury budowlanej przed zawilgoceniem a ograniczeniem emisji wilgoci z powierzchni basenu i związanym z nią zużyciem energii, przy jednoczesnym zachowaniu komfortu cieplnego dla kąpiących się osób. W tabeli 1 i 2 zestawiono temperaturę punktu rosy tr, zawartość wilgoci w jednym metrze sześciennym powietrza xv, odparowanie wody z niecki W i straty ciepła na skutek parowania Q w zależności od temperatury i wilgotności powietrza. Kolorem niebieskim zaznaczono pola dla parametrów powietrza powodujących odczucie chłodu, kolorem żółtym dla parametrów powietrza powodujących odczucie duszności, a kolorem czerwonym pola dla parametrów nie zalecanych ze względu na duże zużycie energii.
Warto wiedzieć, że zmniejszenie temperatury powietrza o 2oC bądź zmniejszenie wilgotności powietrza o 5% skutkuje zwiększeniem zużycia energii o około 25%.
Instalacja klimatyzacyjna powinna charakteryzować się dużą sprawnością energetyczną, precyzją regulacji, trwałością i niezawodnością. Zastąpienie specjalistycznych urządzeń klimatyzacyjnych zwykłą instalacją wentylacyjną bądź brak jakiejkolwiek instalacji może spowodować utratę klientów (zniechęconych chłodem lub dusznością), zniszczenie budynku lub brak rentowności przedsięwzięcia. Należy dodać, że awaria instalacji klimatyzacyjnej praktycznie natychmiast eliminuje możliwość korzystania z basenu i wymusza konieczność podjęcia natychmiastowych działań mających na celu ograniczenie parowania poprzez np. przykrycie lustra wody folią. Niezawodność jest więc cechą niezwykle istotną przy wyborze typu urządzeń klimatyzacyjnych.
Zadania instalacji klimatyzacyjnej
Podstawowym zadaniem instalacji klimatyzacyjnej jest:
usuwanie wilgoci z powietrza w hali basenu,
ogrzewanie lub chłodzenie powietrza w hali basenu,
nawiew kurtynowy wzdłuż okien w celu zabezpieczenia ich przed kondensacją pary wodnej,
wymuszenie cyrkulacji powietrza w hali basenu w celu ujednolicenia parametrów w całej kubaturze, a w szczególności w okolicach narażonych na przemarzanie elementów konstrukcyjnych budynku,
wentylacja zamkniętych przestrzeni elementów wykończenia w tym przestrzeni nad sufitami podwieszonymi w celu zabezpieczenia ukrytych w nich elementów konstrukcyjnych przed kondensacją pary wodnej.
Usuwanie wilgoci z powietrza
Usuwanie wilgoci z powietrza w pomieszczeniu basenowym realizowane jest poprzez:
wymrażanie powietrza z zastosowaniem układu chłodniczego,
wymianę powietrza w hali basenu za pomocą zmiennego strumienia powietrza zewnętrznego.
Asymilacja wilgoci za pomocą układu chłodniczego polega na schłodzeniu strumienia powietrza w centrali poniżej temperatury punktu rosy, po czym ogrzaniu go do odpowiedniej temperatury. Powietrze w centrali ogrzewane jest całą energią odzyskaną w pompie ciepła w wyniku wykraplania wilgoci oraz energią elektryczną zamienioną w ciepło, wynikającą ze sprawności pracy kompresora. Temperatura powietrza za centralą jest więc wyższa od temperatury powietrza doprowadzanego z hali basenu do centrali. W okresie niskich temperatur zewnętrznych ciepło to służy do częściowego ogrzewania hali basenu. W okresie lata nadmiar ciepła prowadzi zwykle do niekontrolowanego wzrostu temperatury w pomieszczeniu basenowym, powodując uczucie duszności. W bardziej złożonych urządzeniach klimatyzacyjnych nadmiar ciepła odprowadzany jest częściowo, za pośrednictwem specjalnego skraplacza do wody basenowej, lub asymilacja wilgoci odbywa się poprzez wzmożoną wentylację powietrzem zewnętrznym. Centrale z zastosowanymi pompami ciepła charakteryzują się wysoką sprawnością energetyczną, jednak koszty eksploatacji są dość wysokie, gdyż w znaczącej części ciepło pochodzi z przemiany energii elektrycznej, kilkakrotnie droższej od energii cieplnej.
Ogrzewanie powietrza
Wielkość instalacji klimatyzacyjnej, dobranej ze względu na konieczność osuszania, jest zazwyczaj wystarczająca do ogrzewania powietrznego hali basenu. Główną zaletą ogrzewania powietrznego jest duża dynamika i precyzja regulacji temperatury w pomieszczeniu.
W większości wypadków nie ma konieczności stosowania dodatkowych źródeł ciepła. Eliminacja dodatkowych źródeł ciepła to nie tylko oszczędności nakładów inwestycyjnych. Brak korodujących grzejników w hali basenu podnosi estetykę i bezpieczeństwo obiektu. Brak ogrzewania podłogowego ogranicza emisję wilgoci z parującej posadzki, ogranicza również osadzanie się nalotów wapiennych na posadzce.
Zdarzają się jednak obiekty, dla których instalacja klimatyzacyjna dobrana stosownie do zysków wilgoci, jest niewystarczająca do ogrzania pomieszczenia. Konieczne jest wtedy zastosowanie dodatkowych źródeł ciepła, gdyż powiększenie instalacji klimatyzacyjnej ze względu na ogrzewanie zwykle nie jest opłacalne. W przypadku zastosowania dodatkowych źródeł ciepła ich sterowanie należy podporządkować sterowaniu centrali klimatyzacyjnej.
Chłodzenie hali basenu wymagane jest właściwie tylko w obiektach charakteryzujących się dużymi zyskami ciepła od nasłonecznienia. Chłodzenie realizowane jest zwykle poprzez rewersyjną pompą ciepła lub pompę ciepła ze skraplaczem chłodzonym wodą (zwykle basenową).
| Komentarze są wyłączone
Październik 6th, 2011
W Europie Zachodniej, osuszanie na budowach jest traktowane jako niezbędny proces w budowie obiektów z krótkimi terminami realizacji i planowane jest już w fazie projektu. W Polsce nadal jest to działanie doraźne i sporadyczne.
Na rynku jest bardzo wiele firm, które oferują różne systemy oraz urządzenia do odprowadzania wilgoci. Do jednych z bardziej popularnych metod możemy zaliczyć metody osuszania przy pomocy np. osuszaczy kondensacyjnych oraz przy użyciu wentylatorów.
Wbrew utartym opiniom, stosowanie różnego rodzaju nagrzewnic, w przypadku zawilgoconych pomieszczeń, w większości przypadku nie powoduje usuwania wilgoci, lecz ma skutek odwrotny, a mianowicie wnika ona głębiej w ściany. Zastosowanie wentylatora, o odpowiednio dużej wydajności, który powoduje intensywne wietrzenie pomieszczenia i zapewnia dużą ilość wymian powietrza, daje w większości przypadków lepszy efekt niż ogrzewanie pomieszczenia. (…)
| Komentarze są wyłączone
Wrzesień 30th, 2011
Klimatyzatory typu split ze stałą wydajnością sprężarki, a zmienną wydajnością (inwertery) – różnice mające wpływ na zużycie energii.
Sterowanie w klimatyzatorach ze sprężarkami inwerterowymi
Jeśli chodzi o sterowanie klimatyzacją, jest to zaawansowany elektroniczny układ logiczny, analizujący i kontrolujący w kilku miejscach parametry pracy układu chłodniczego jak i temperaturę wewnętrzną i zewnętrzną pomieszczenia. W wyniku analizy tych wszystkich parametrów następuje proces optymalnego dostosowania wydajności sprężarki, jak i elektronicznego rozprężnego zaworu impulsowego.
Jeśli chodzi o sprężarki inwerterowe nie sposób nie wspomnieć o ich zwiększonej żywotności w porównaniu ze sprężarkami o stałej wydajności. W wyniku miękkiego startu nie występuje działanie dużych sił na elementy mechaniczne, przez co proces zużywania się części jest o wiele wolniejszy.
Aby uwiarygodnić energooszczędność klimatyzatorów w technologii inwerterowej, przeprowadził pomiar poboru energii na modelowym obiekcie.
Rys. 3. Roczne zużycie energii elektrycznej – test w Rzymie
Rys. 4. Roczne zużycie energii elektrycznej – test w Londynie
| Komentarze są wyłączone
Wrzesień 30th, 2011
Nowe standardy jakości środowiska wymagają szczególnego zwrócenia uwagi na parametry pracy systemów klimatyzacyjnych. Odpowiedni klimat i odczucie komfortu cieplnego wpływają dodatnio na efektywność pracy lub wypoczynku w danym otoczeniu. Codziennością stała się potrzeba odczuwania komfortu przez osoby przebywające wewnątrz budynków. Niezależnie od tego, czy są to biura czy obiekty rekreacyjne, poczucie komfortu cieplnego wpływa na samopoczucie ludzi i ich wydajność. Zatem w nowy sposób oceniane są rozwiązania funkcjonujące w biznesie, na które składa się wiele odrębnych czynności i kosztów m.in. kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Docenianie znaczenia jakości i niezawodności stosowanych rozwiązań przynosi zawsze korzyści w analizie długookresowej.
Danfoss od lat uczestniczył w wielu projektach budując swoją wiedzę i doświadczenie w dziedzinie regulacji systemów ogrzewania i chłodzenia. Celem firmy jest uczestniczenie w poszukiwaniach satysfakcjonujących rozwiązań projektowych, oferując wiedzę i wysokiej jakości produkty.
Zasadniczymi własnościami tych zaworów są:
• szybsze i łatwiejsze projektowanie oraz możliwości rozbudowy instalacji bez konieczności ponownej regulacji;
• zrównoważenie hydrauliczne instalacji centralnego ogrzewania lub wody lodowej za pomocą mniejszej ilości zaworów automatycznych, w porównaniu z rozwiązaniami wykorzystującymi zawory ręczne;
• natychmiastowa reakcja zaworów automatycznych podczas nawet niewielkich zmian w zapotrzebowaniu na chłodzenie lub grzanie w pomieszczeniach, gwarantująca komfort osobom przebywającym wewnątrz pomieszczeń jak też oszczędność energii;
• obniżenie całkowitego kosztu eksploatacji zaworów automatycznych poprzez ich łatwiejszy montaż i regulację, ograniczenie czynności serwisowych, elastyczność w trakcie przebudowy i modernizacji instalacji oraz szybką reakcję na zmieniające się tak wewnętrzne jak i zewnętrzne warunki.
Instalacja klimatyzacji ze stałym przepływem wody wykorzystuje zawory 3-drogowe w celu regulacji wydajności klimakonwektorów lub belek sufitowych. W okresach, w których nie ma potrzeby grzania lub chłodzenia, strumień wody kierowany jest poprzez obejście (bypass) zaworu, a całkowity strumień wody w instalacji jest stały.
System ze zmiennym przepływem wody wykorzystuje zawory 2-drogowe, a regulacja wydajności chłodnic i nagrzewnic odbywa się dzięki pracy zaworu polegającej na regulacji ilości wody przepływającej przez zawór. Poprzez taką regulację każde pomieszczenie otrzymuje tyle energii, ile w danej chwili wymagają jego użytkownicy.
| Komentarze są wyłączone
