Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 2

Zadanie 2:

Zaprojektować system wentylacji

pomieszczeń usługowych. System obsługiwał będzie 4 pomieszczenia o różnym

przeznaczeniu. Charakterystykę pomieszczeń przedstawiono w tabeli 1.

Szczegółowy wykaz bilansów cieplnych

pomieszczeń dla okresu letniego zamieszczono

w tabelach 2 ÷ 5.

Charakterystyka pomieszczeń:

Nr pom. Nazwa pomieszczenia

F n

m

²

os

U 07 Księgarnia 184 18

U 017 Sklep odzieżowy 298,2 30

U 018 Sklep obuwniczy 199,8 20

U 024 Salon fryzjerski 140 14

Tabela 1. Zyski ciepła jawnego - maj

Tabela 2. Zyski ciepła jawnego - czerwiec

Nr 8

^oo

10

^oo

12

^oo

14

^oo

15

^oo

16

^oo

18

^oo

20

^oo

t

_z,^o

C 16 19,4 22,8 24,3 24,5 24,1 21,7 19

t

_p,^o

C 20 20 21,4 22,2 22,3 22,1 20,9 20

U 07 3,75 5,61 6,43 8,1 9,52 10,45 10,28 8,05

U 017 5,8 9,51 11,27 11,93 12,25 12,23 12,19 11,68

U 018 10,18 9,12 8,37 7,99 8,09 8,01 7,93 7,82

U 024 9,65 9,45 8,04 7,82 7,87 7,79 7,59 7,38

ΣQ

_zbj

, kW 29,38 33,69 34,11 35,84 37,73 38,48 37,99 34,93

Nr 8

^oo

10

^oo

12

^oo

14

^oo

15

^oo

16

^oo

18

^oo

20

^oo

t

_z,^o

C 20,9 24,7 27,8 28,4 28,5 28 26,5 24

t

_p,^o

C 20,5 22,4 23,9 24,2 24,3 24 23,3 22

U 07 3,97 5,06 5,36 7,94 9,44 10,44 10,42 8,03

U 017 6,65 9,59 11,41 12,08 12,4 12,41 12,55 12,06

U 018 10,31 9,95 8,33 7,98 8,09 8,08 7,94 7,09

U 024 9,86 9,49 8,17 7,94 7,99 7,98 7,79 7,6

ΣQ

_zbj

, kW 30,79 34,09 33,27 35,94 37,92 38,91 38,7 34,78

Tabela 1. Zyski ciepła jawnego - lipiec

Tabela 2. Zyski ciepła jawnego - sierpień

Nr 8

^oo

10

^oo

12

^oo

14

^oo

15

^oo

16

^oo

18

^oo

20

^oo

t

_z,^o

C 23 26,1 28,4 29,8 30 29,9 28,5 25,5

t

_p,^o

C 21,5 23,1 24,2 24,9 25 25 24,3 22,8

U 07 3,92 5,5 6,35 9,12 10,22 10,46 8,83 7,99

U 017 6,47 9,61 11,36 12,07 12,39 12,36 12,25 11,85

U 018 10,22 10,06 8,32 7,97 8,07 7,98 7,04 7,78

U 024 9,81 9,56 8,11 7,89 7,95 7,87 7,69 7,5

ΣQ

_zbj

, kW 30,42 34,73 34,14 37,05 38,63 38,67 35,81 35,12

Nr 8

^oo

10

^oo

12

^oo

14

^oo

15

^oo

16

^oo

18

^oo

20

^oo

t

_z,^o

C 23 26,1 28,4 29,8 30 29,9 28,5 25,5

t

_p,^o

C 21,5 23,1 24,2 24,9 25 25 24,3 22,8

U 07 3,74 5,39 6,18 7,94 9,37 10,18 9,41 7,67

U 017 6,06 9,27 11,09 11,77 12,11 12,07 11,74 11,37

U 018 8,43 9,8 8,12 7,73 7,85 7,84 7,69 7,67

U 024 8,63 10,45 7,97 7,72 7,78 7,77 7,53 7,42

ΣQ

_zbj

, kW 26,86 34,91 33,36 35,16 37,11 37,86 36,37 34,13

Układ automatycznej regulacji i sterowania

Strumienie powietrza wentylującego

Nr pom.

Nazwa pomieszczenia

Q

^max_zbj

V

kW m

³

/s m

³

/h

U 07 Księgarnia 10,44 1,24 4 465

U 017 Sklep odzieżowy 12,55 1,49 5 365 U 018 Sklep obuwniczy 10,31 1,22 4 395 U 024 Salon fryzjerski 9,86 1,17 4 215

5,12 18 435

C t

t c

V Q

o p

oc zbj

7

: Przyjeto

max ) (

=

∆

∆

⋅

= ⋅ ρ

Nr 8^oo 10^oo 12^oo 14^oo 15^oo 16^oo 18^oo 20^oo

t

_z,^o

C 20,9 24,7 27,8 28,4 28,5 28 26,5 24

t

_p,^o

C 20,5 22,4 23,9 24,2 24,3 24 23,3 22

t

_z',^o

C 20,6 23,1 25,1 25,5 25,6 25,2 24,3 22,6

t

n,o

C

U 07 17,8 19 20,3 18,9 18 17 16,3 16,6

U 017 16,8 17,1 17,6 17,5 17,4 17,1 16,3 15,3

U 018 13,5 15,6 18,2 18,8 18,8 18,5 17,9 17,2

U 024 13,5 15,7 18,1 18,6 18,6 18,3 17,8 16,6

t

_n,^o

C 15,5 16,9 18,5 18,4 18,2 17,7 17,0 16,4

t

_nmin,^o

C 13,5 15,6 17,6 17,5 17,4 17 16,3 15,3

t

_nmax,^o

C 17,8 19 20,3 18,9 18,8 18,5 17,9 17,2

Temperatury powietrza nawiewanego oraz za wymiennikiem do odzysku ciepła w czerwcu:

%

= 70

η

t

Nr 8^oo 10^oo 12^oo 14^oo 15^oo 16^oo 18^oo 20^oo

t

_z,^o

C

23 26,1 28,4 29,8 30 29,9 28,5 25,5

t

_p,^o

C

21,5 23,1 24,2 24,9 25 25 24,3 22,8

t

_z',^o

C

22 24 25,5 26,4 26,5 26,5 25,6 23,6

t

n,o

C

U 07

18,9 19,4 20 18,8 18,2 18 18,4 17,5

U 017

17,9 17,8 17,9 18,2 18,1 18,1 17,5 16,2

U 018

14,6 16,3 18,5 19,5 19,5 19,6 19,5 17,5

U 024

14,5 16,3 18,5 19,3 19,4 19,4 18,9 17,5

t

_n,^o

C

16,6 17,5 18,7 18,9 18,7 18,7 18,5 17,1

t

_nmin,^o

C

14,5 16,3 17,9 18,2 18,1 18 17,5 16,2

t

_nmax,^o

C

18,9 19,4 20 19,5 19,5 19,6 19,5 17,5

Temperatury powietrza nawiewanego oraz za wymiennikiem do odzysku ciepła w lipcu:

%

= 70 η

t

zi ci

zi n i

zi n zi ci i

zi zi ci i zi i zi ci i n

zi i ci

i zi i ci i n

t t

t c t

t t t t c

t t t c t c t t c t

t c t

c t z t c t

−

= −

−

=

−

+

−

=

⋅

− +

⋅

=

⋅

− +

⋅

=

⋅ +

⋅

=

) (

) (

) 1 (

Udział powietrza ciepłego w wentylującym:

ci

zi

V AM N AM

tz’

12

^o

C

Nr 8^oo 10^oo 12^oo 14^oo 15^oo 16^oo 18^oo 20^oo

t_z,^oC 20,9 24,7 27,8 28,4 28,5 28 26,5 24

t_p,^oC 20,5 22,4 23,9 24,2 24,3 24 23,3 22

t_z'=t_c,^oC 20,6 23,1 25,1 25,5 25,6 25,2 24,3 22,6

t_z,^oC 12 12 12 12 12 12 12 12

U 07

t_n,^oC 17,8 19 20,3 18,9 18 17 16,3 16,6

c 0,67 0,63 0,63 0,51 0,44 0,38 0,35 0,43

z 0,33 0,37 0,37 0,49 0,56 0,62 0,65 0,57

U 017

t_n,^oC 16,8 17,1 17,6 17,5 17,4 17,1 16,3 15,3

c 0,56 0,46 0,43 0,41 0,4 0,39 0,35 0,31

z 0,44 0,54 0,57 0,59 0,6 0,61 0,65 0,69

U 018

t_n,^oC 13,5 15,6 18,2 18,8 18,8 18,5 17,9 17,2

c 0,17 0,32 0,47 0,5 0,5 0,49 0,48 0,49

z 0,83 0,68 0,53 0,5 0,5 0,51 0,52 0,51

U 024

t_n,^oC 13,5 15,7 18,1 18,6 18,6 18,3 17,8 16,6

c 0,17 0,33 0,47 0,49 0,49 0,48 0,47 0,43

z 0,83 0,67 0,53 0,51 0,51 0,52 0,53 0,57

budynek, kW

t_n,^oC 15,5 16,9 18,5 18,4 18,2 17,7 17,0 16,4

c 0,41 0,44 0,5 0,47 0,46 0,43 0,41 0,42

z 0,59 0,56 0,5 0,53 0,54 0,57 0,59 0,58

Qch 82,3

Udział powietrza ciepłego i zimnego w wentylującym w czerwcu:

Nr 8^oo 10^oo 12^oo 14^oo 15^oo 16^oo 18^oo 20^oo

t_z,^oC 23 26,1 28,4 29,8 30 29,9 28,5 25,5

t_p,^oC 21,5 23,1 24,2 24,9 25 25 24,3 22,8

t_z'=t_c,^oC 22 24 25,5 26,4 26,5 26,5 25,6 23,6

t_z,^oC 12 12 12 12 12 12 12 12

U 07

t_n,^oC 17,8 19 20,3 18,9 18 17 16,3 16,6

c_i 0,58 0,58 0,61 0,48 0,41 0,34 0,32 0,4

z_i 0,42 0,42 0,39 0,52 0,59 0,66 0,68 0,6

U 017

t_n,^oC 16,8 17,1 17,6 17,5 17,4 17,1 16,3 15,3

c_i 0,48 0,43 0,41 0,38 0,37 0,35 0,32 0,28

z_i 0,52 0,57 0,59 0,62 0,63 0,65 0,68 0,72

U 018

t_n,^oC 13,5 15,6 18,2 18,8 18,8 18,5 17,9 17,2

c_i 0,15 0,3 0,46 0,47 0,47 0,45 0,43 0,45

z_i 0,85 0,7 0,54 0,53 0,53 0,55 0,57 0,55

U 024

t_n,^oC 13,5 15,7 18,1 18,6 18,6 18,3 17,8 16,6

c_i 0,15 0,31 0,45 0,46 0,46 0,43 0,43 0,4

z_i 0,85 0,69 0,55 0,54 0,54 0,57 0,57 0,6

budynek, kW

t_n,^oC 15,5 16,9 18,5 18,4 18,2 17,7 17,0 16,4

c_i 0,35 0,41 0,48 0,44 0,43 0,39 0,37 0,38

z_i 0,65 0,59 0,52 0,56 0,57 0,61 0,63 0,62

Qch 85,8 91,8 92,9

Udział powietrza ciepłego i zimnego w wentylującym w lipcu:

Straty ciepła w warunkach obliczeniowych:

Nr pom. U07 U017 U018 U024 Σ

Qstr -7,24 -9,39 -6,29 -3,9 -26,82

Bilans ciepła pomieszczeń przy minimalnych obciążeniach cieplnych:

Nr pom. U07 U017 U018 U024 Σ

Qzbj(oz) -2,13 -1,44 -0,86 -0,51 -4,94

Qzbc(oz) -1,84 -1,26 -0,62 0,1 -3,62

Bilans ciepła pomieszczeń przy maksymalnych obciążeniach cieplnych:

Nr pom. U07 U017 U018 U024 Σ

Qzbj(oz) -1,08 -0,66 0,44 1,01 -0,29

Qzbc(oz) 0 2,41 1,6 3,01 7,02

Temperatura powietrza za wymiennikiem do odzysku ciepła w okresie zimowym:

) ( _{( ) ( )}

) ( ) (

'

oz z oz p oz z zo

z

t t t

t = + η −

C t

_z

_{' (}

_oz

₎ = − 18 + 0 , 75 ( 20 + 18 ) = 10 , 5

^o

Temperatura powietrza nawiewanego:

1) Okres nocny: C

V c t Q

t

^o

p noc oz zbj oz p noc

oz

n

24 , 3

12 , 5 005 , 1 2 , 1

82 , 20 26

) ( ) ( )

(

=

⋅

⋅

− −

⋅ =

= ⋅ ρ

2) Praca stacjonarna,

minimalna frekwencja: C

V c t Q

t

^o

p noc oz zbj oz p noc

oz

n

20 , 8

12 , 5 005 , 1 2 , 1

94 , 20 4

) ( ) ( )

(

=

⋅

⋅

− −

⋅ =

= ⋅ ρ

2) Praca stacjonarna,

maksymalna frekwencja: C

V c t Q

t

^o

p noc oz zbj oz p noc

oz

n

20 , 0

12 , 5 005 , 1 2 , 1

29 , 20 0

) ( ) ( )

(

=

⋅

⋅

− −

⋅ =

= ⋅

ρ

35

^o

C

V AM

12

^o

C Praca skrzynek mieszających :

Praca skrzynek mieszających :

Nr pom. U07 U017 U018 U024 Σ

t_zi

12 12 12 12 12

t_ci

35 35 35 35 35

tn(oz)noc 24,8 25,2 24,3 22,8 24,3

ci

0,56 0,57 0,53 0,47 0,53

zi

^{0,44 0,43 0,47 0,53 0,47}

tn(oz)min.fr 21,4 20,8 20,6 20,4 20,8

ci

^{0,41 0,38 0,37 0,37 0,38}

zi

0,59 0,62 0,63 0,63 0,62

tn(oz)min.fr 20,7 20,4 19,7 19,3 20

ci

0,38 0,37 0,33 0,32 0,35

zi

0,62 0,63 0,67 0,68 0,65

Praca skrzynek mieszających, przy zmienionych parametrach powietrza ciepłego:

30

^o

C

V AM

12

^o

C

Praca skrzynek mieszających, przy zmienionych parametrach powietrza ciepłego:

Nr pom. U07 U017 U018 U024

Σ

t_zi

12 12 12 12 12

t_ci

30 30 30 30 30

tn(oz)noc 24,8 25,2 24,3 22,8 24,3

ci

0,71 0,73 0,68 0,6 0,68

zi

^{0,29 0,27 0,32 0,4 0,32}

tn(oz)min.fr 21,4 20,8 20,6 20,4 20,8

ci

^{0,52 0,49 0,48 0,47 0,49}

zi

0,48 0,51 0,52 0,53 0,51

tn(oz)min.fr 20,7 20,4 19,7 19,3 20

ci

0,48 0,47 0,43 0,41 0,44

zi

^{0,52 0,53 0,57 0,59 0,56}

Praca skrzynek mieszających dla pomieszczeń, przy zmienionych parametrach powietrza ciepłego:

30

^o

C

V AM

10,5

^o

C

Nr pom. U07 U017 U018 U024 Σ

t_zi=tz' 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5

t_ci 30 30 30 30 30

tn(oz)noc 24,8 25,2 24,3 22,8 24,3

ci 0,73 0,75 0,71 0,63 0,71

zi 0,27 0,25 0,29 0,37 0,29

tn(oz)^min.fr 21,4 20,8 20,6 20,4 20,8

ci 0,56 0,53 0,52 0,51 0,53

zi 0,44 0,47 0,48 0,49 0,47

tn(oz)^min.fr 20,7 20,4 19,7 19,3 20

ci 0,52 0,51 0,47 0,45 0,49

zi 0,48 0,49 0,53 0,55 0,51

Praca skrzynek mieszających, przy zmienionych parametrach powietrza ciepłego:

Porównanie rozwiązań:

35/12 30/12 30/10,5

noc 0,53/0,47 0,68/0,32 0,71/0,29

minimalna

frekwencja

0,38/0,62 0,49/0,51 0,53/0,47

maksymalna

frekwencja

0,35/0,65 0,44/0,56 0,49/0,51

Moc nagrzewnicy:

30

^o

C/35

^o

C

V AM

12

^o

C

Moc nagrzewnicy pierwszej:

NI

NII WN

WW F

F

kW t

c V

Q

_NI

= ⋅ ρ ⋅

_p

⋅ ∆ = 5 , 12 ⋅ 1 , 2 ⋅ 1 , 005 ⋅ ( 12 − 10 , 5 ) = 9 , 3 Moc nagrzewnicy drugiej (35/12):

kW t

c V

Q

_NI

= ⋅ ρ ⋅

_p

⋅ ∆ = 0 , 53 ⋅ 5 , 12 ⋅ 1 , 2 ⋅ 1 , 005 ⋅ ( 35 − 12 ) = 75 , 26

kW t

c V

Q

_NI

= ⋅ ρ ⋅

_p

⋅ ∆ = 0 , 68 ⋅ 5 , 12 ⋅ 1 , 2 ⋅ 1 , 005 ⋅ ( 30 − 12 ) = 75 , 57 Moc nagrzewnicy drugiej (30/12):

84,56kW

84,87kW

Moc nagrzewnicy:

30

^o

C

V AM

10,5

^o

C

Moc nagrzewnicy:

NII WN

WW F

F

kW t

c V

Q

_NI

= ⋅ ρ ⋅

_p

⋅ ∆ = 0 , 71 ⋅ 5 , 12 ⋅ 1 , 2 ⋅ 1 , 005 ⋅ ( 30 − 10 , 5 ) = 85 , 5

Układ automatycznej regulacji i sterowania