- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Popisek: scripta M08-Klimatizace
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA STAVEBNÍ
JIŘÍ HIRŠ, GÜNTER GEBAUER
TZB - VZDUCHOTECHNIKA
MODUL BT02-08
KLIMATIZACE
STUDIJNÍ OPORY
PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
TZB – Vzduchotechnika, modul BT02-08, Klimatizace
© Doc. Ing. Jiří Hirš,CSc., Ing. Günter Gebauer,CSc., Ing. Olga Rubinová,Ph.D., Brno 2005
- 2 (39) -
Obsah
OBSAH
1 Úvod 5
1.1 Cíle........................................................................................................5
1.2 Požadované znalosti..............................................................................5
1.3 Doba potřebná ke studiu .......................................................................5
1.4 Klíčová slova.........................................................................................5
1.5 Použitá terminologie .............................................................................5
2 Klimatizace....................................................................................................9
2.1 Základní pojmy .....................................................................................9
2.2 Charakteristika klimatizačních systémů................................................9
2.3 Vzduchové systémy klimatizace.........................................................10
2.3.1 Nízkotlaké ústřední vzduchové systémy...............................10
2.3.2 Zónové vzduchové systémy..................................................12
2.3.3 Decentrální vzduchové systémy ...........................................13
2.3.4 Speciální vzduchové systémy ...............................................15
2.3.5 Vysokotlaké vzduchové systémy..........................................15
2.3.5.1 Jednokanálové vysokotlaké vzduchové systémy..................15
2.3.5.2 Dvoukanálové vysokotlaké vzduchové systémy ..................16
2.4 Kombinované klimatizační systémy ...................................................16
2.4.1 Kombinované klimatizační systémy s fancoily ....................17
2.4.2 Kombinované klimatizační systémy indukční......................19
2.5 Kombinovaný klimatizační systémy chladicí strop ............................21
2.5.1 Základní částí systému..........................................................22
2.5.2 Hodnocení a použití ..............................................................22
2.6 Chladivové systémy klimatizace.........................................................23
2.6.1 Základní princip funkce ........................................................23
2.6.2 Charakteristiky chladivové klimatizace................................24
2.6.3 Základní druhy chladivových systémů .................................25
2.6.4 Vnitřní jednotky....................................................................26
2.6.5 Odvod kondenzátu ................................................................28
2.6.6 Venkovní jednotky................................................................29
2.6.7 Ovládání a regulace chladicího výkonu................................31
2.6.8 Chladivové potrubí................................................................31
2.6.9 Nástin návrhu chladivové klimatizace..................................32
2.6.9.1 Výchozí údaje návrhu klimatizačního zařízení.....................32
2.6.9.2 Primární návrhové veličiny...................................................33
2.6.9.3 Volba systému.......................................................................33
3 Závěr............................................................................................................35
3.1 Shrnutí.................................................................................................35
3.2 Studijní prameny .................................................................................35
3.2.1 Seznam použité literatury .....................................................35
3.2.2 Seznam doplňkové studijní literatury ...................................36
- 3 (39) -
TZB – Vzduchotechnika, modul BT02-08, Klimatizace
3.2.3 Odkazy na další studijní zdroje a prameny .......................... 36
3.3 Cvičení................................................................................................ 36
3.4 Příklad................................................................................................. 38
3.5 Úkol .................................................................................................... 38
3.6 Kontrolní otázky................................................................................. 39
- 4 (39) -
Úvod
1 Úvod
1.1 Cíle
Tvorba interního mikroklimatu budov vzduchotechnikou je oblastí se širokými
možnostmi realizace. Tvorbu interního mikroklimatu budov s vyššími
požadavky stavu prostředí umožňují systémy klimatizace. Zajišťující
nezbytnou výměnu vnitřního vzduchu a všechny složky prostředí.
Cílem modulu je seznámení s problematikou klimatizace budov. Z přehledu,
klasifikace, algoritmu návrhu a typických sestav i řešení získá čtenář poznatky
nezbytné k zajištění komplexní úrovně interního mikroklimatu budov.
1.2 Požadované znalosti
Výchozí jsou poznatky modulu BT02-01 až 07 a stavební fyziky.
1.3 Doba potřebná ke studiu
Doba potřebná ke studiu bude 3 hodiny s nutností opakovaní.
1.4 Klíčová slova
Interní mikroklima, klimatizace,systémy vzduchotechniky, úpravy vzduchu, h-
x diagram, vzduchotechnické jednotky, tepelná zátěž, fancoil, vnitřní jednotka,
venkovní jednotka, chladivo, potrubí, kompresor
1.5 Použitá terminologie
Intenzita větrání - poměr objemového průtoku čerstvého venkovního vzduchu
přiváděného do prostoru k objemu tohoto prostoru
Intenzita výměny vzduchu - poměr objemového průtoku přiváděného vzdu-
chu přiváděného do prostoru k objemu tohoto prostoru
Jednotka klimatizační okenní - klimatizační jednotka s vlastním chladicím
zařízením určená k instalaci do okna nebo do venkovní zdi
Jednotka klimatizační s děleným chladicím zařízením tzv. jednotka split -
klimatizační jednotka s vlastním chladicím zařízením, kompresor s kondenzá-
torem vzduchem chlazeným, tvořící venkovní jednotku se umísťuje ve ven-
kovním prostoru, výparník je součástí vnitřní ventilátorové jednotky
Jednotka klimatizační s vlastním chladicím zařízením - klimatizační jed-
notka s vestavěným zdrojem chladu tzn. s chladicím agregátem včetně konden-
zátoru
- 5 (39) -
TZB – Vzduchotechnika, modul BT02-08, Klimatizace
Jednotka klimatizační sestavná - klimatizační jednotka, jejíž konstrukce
umožňuje uspořádat funkční části v požadovaném sledu podle potřeb úpravy
vzduchu
Klimatizace - úprava čistoty, teploty a vlhkosti vzduchu
Klimatizace vysokotlaká - také vysokorychlostní s rychlostmi v hlavních úse-
cích rozvodu nad 12 m/s. Rozvod je ukončen jednotkami, které spolu s redukcí
rychlosti také tlumí hluk.
Obraz proudění - zviditelněné proudění v prostoru (skutečné nebo virtuální),
umožňující představu o primárních a sekundárních proudech vzduchu
Pohoda tepelná - stav tepelné rovnováhy mezi člověkem a prostředím dosaže-
ný bez nadměrného pocení, také tepelná neutralita
Prostředí - environment je soubor přírodních, umělých (antropogenních),
sociálních a kulturních činitelů okolního světa, působících na člověka
Strop chladicí - vodou chlazená část stropu k odvodu části tepelné zátěže
Škodlivina - látka, která působí nepříznivě na živé organizmy, objekty a tech-
nická zařízení
Teplo citelné - teplo, působící změnu teploty vzduchu při stálé měrné vlhkostí
Teplo vázané - teplo, působící změnu entalpie vzduchu bez změny teploty
Teplota operativní - jednotná teplota černého (z aspektu sdílení tepla sáláním)
uzavřeného prostoru ve kterém by člověk sdílel konvekcí a radiací stejně tepla,
jako ve skutečném teplotně nestejnorodém prostoru
Teplota výsledná - teplota měřená kulovým teploměrem
Teplota vzduchu - teplota měřená stíněným teploměrem
Teplota vzduchu rovnocenná sluneční - teplota vzduchu, při níž je přestup
tepla konvekcí mezi vzduchem a osluněnou stěnou stejný, jako je konvekcí při
skutečné teplotě vzduchu a sluneční radiací dohromady
Úprava vzduchu - čištění, míšení, ohřev, chlazení, odvlhčování vzduchu
Zařízení klimatizační - zařízení zajišťující řízené větrání a úpravu teploty a
vlhkostí vzduchu v daném prostoru
Klimatizační systém chladivový - klimatizační systém, kde nositelem tepelné
energie pro odvod tepelné zátěže daného prostoru je chladivo přiváděn do vý-
parníků vnitřních jednotek
Klimatizační systém chladivový multisplit - klimatizační systém split, který
obsahuje více vnitřních jednotek napojených na jednu venkovní
Klimatizační systém chladivový split - klimatizační systém chladivový u kte-
rého se kompresor s kondenzátorem vzduchem chlazeným umísťuje ve ven-
kovním prostoru (venkovní jednotka) a výparník je součástí vnitřní ventiláto-
rové jednotky
Klimatizační systém kombinovaný indukční - klimatizační systém, kde nosi-
teli tepelné energie pro odvod tepelné zátěže daného prostoru jsou vzduch a
voda přiváděné do indukčních jednotek
- 6 (39) -
Úvod
Klimatizační systém nízkotlaký - klimatizační systém, kde rychlost vzduchu
v potrubí zpravidla nepřekračuje 12 m/s
Klimatizační systém vodní - klimatizační systém, kde nositelem tepelné ener-
gie pro odvod tepelné zátěže daného prostoru je voda přiváděná do výměníků
vnitřních jednotek
Klimatizační systém vodní chladicí strop - plochý výměník tepla pro odvod
části tepelné zátěže prostoru, protékaný chladnou vodou
Klimatizační systém vodní s ventilátorovými konvektory tzv. fancoily -
klimatizační systém s rozvodem chladné a teplé vody do výměníků (parapet-
ních, podstropních) vnitřních jednotek s ventilátory
Klimatizační systém vodní s ventilátorovými konvektory čtyřtrubkový -
klimatizační systém s rozvodem chladné a teplé vody do výměníků (parapet-
ních, podstropních) vnitřních jednotek s ventilátory tzv. fancoilů se samostat-
ným rozvodem teplé a chladné vody
Klimatizační systém vodní s ventilátorovými konvektory tzv. fancoily
dvoutrubkový, přepínací, (nepřepínací) - klimatizační systém s rozvodem
chladné a teplé vody do výměníků (parapetních, podstropních) vnitřních jedno-
tek s ventilátory; s přepínacím, (s nepřepínacím) rozvodem teplé nebo chladné
vody
Klimatizační systém vodní s ventilátorovými konvektory tzv. fancoily tří-
trubkový - klimatizační systém s rozvodem chladné a teplé vody do výměníků
(parapetních, podstropních) vnitřních jednotek s ventilátory se samostatným
přívodem teplé a chladné vody k jednotkám a se společným odvodem
Klimatizační systém vysokotlaký - klimatizační systém, kde rychlost vzduchu
v potrubí zpravidla překračuje 12 m/s
Klimatizační systém vzduchový - klimatizační systém, kde nositelem tepelné
energie pro krytí tepelné zátěže daného prostoru je jen vzduch
Klimatizační systém vzduchový dvoukanálový - klimatizační systém, v ně-
mž se přiváděný vzduch o rozdílných teplotách dopravuje do daného prostoru
dvěma vzduchovody a smíšení se děje bezprostředně před jeho vstupem do
prostoru v závislosti na tepelné bilanci prostoru
Klimatizační systém vzduchový jednokanálový - klimatizační systém, v ně-
mž se upravený vzduch dopravuje do klimatizovaného prostoru jedním vzdu-
chovodem
Klimatizační systém vzduchový jednokanálový jednozónový - klimatizační
systém pro úpravu vzduchu v jednom prostoru tzn. zóně
Klimatizační systém vzduchový jednokanálový s konstantním průtokem
vzduchu - klimatizační systém kde tepelný výkon se reguluje změnou teploty
přiváděného vzduchu
Klimatizační systém vzduchový jednokanálový s proměnným průtokem
vzduchu - klimatizační systém kde tepelný výkon se reguluje změnou průtoku
přiváděného vzduchu
Klimatizační systém vzduchový jednokanálový s proměnným průtokem a
proměnnou teplotou vzduchu - klimatizační systém kde tepelný výkon se
- 7 (39) -
TZB – Vzduchotechnika, modul BT02-08, Klimatizace
reguluje změnou teploty a intenzita větrání změnou průtoku přiváděného vzdu-
chu
Klimatizační systém vzduchový jednokanálový vícezónový - klimatizační
systém pro úpravu vzduchu ve více prostorech tzn. zónách
- 8 (39) -
Název kap. č. 2
2 Klimatizace
2.1 Základní pojmy
Klimatizací se pro účely tvorby vnitřního prostředí tj. interního mikro-
klimatu budov rozumí úprava vzduchu sledující zajištění požadované čis-
toty, teploty a vlhkosti vzduchu v místnostech souborem technických
prvků vytvářejících klimatizační zařízení.
Z fyzikálního hlediska je klimatizační zařízení systémem plnícím čtyři termo-
dynamické funkce úprav vzduchu. Úpravy tvoří chlazení, ohřev, vlhčení a
odvlhčování. Klimatizační zařízení zajistí podle svého provedení funkce:
• výměnu vzduchu v místnosti vzduchem vnějším s odvodem škodlivin, tzn.
řízené větrání,
• filtraci vzduchu, event. jeho další speciální úpravy (ionizaci, sterilizaci, ap.),
• chlazení nebo vytápění místností, což představuje úpravu teploty vzduchu,
• zvlhčování nebo odvlhčování vzduchu v místnosti tzn. úpravu vlhkosti
vzduchu.
Klimatizační zařízení, které zajistí alespoň chlazení či vlhčení nebo alespoň
odvlhčování je označována jako dílčí klimatizace.
Soubor technických prvků s výše uvedenými funkcemi tvoří klimatizační sys-
tém. Dle technického provedení a typických teplonosných látek, které jsou
primární pro tvorbu interního mikroklimatu lze klimatizační systémy dělit na
vzduchové, kombinované a chladivové.
Podle účelu lze klimatizační zařízení dělit na komfortní a technologické.
Komfortní klimatizační zařízení slouží ke tvorbě mikroklimatu pro lidí pobýva-
jící v určitém prostoru. Technologická klimatizační zařízení slouží k vytváření
prostředí nutného k průběhu technologických procesů.
Klimatizace se používá k zajištění vnitřního prostředí (interního mikroklimatu)
místností a budov s vyššími požadavky na jeho kvalitu zejména v letním obdo-
bí. Stává se nutností v budovách s velkým podílem zasklených ploch s vysokou
tepelnou zátěží, a také v místnostech a budovách s vysokými nároky na pohodu
prostředí, kde se stává běžným standardem. Klimatizace je nutná také
ve výrobních budovách, pokud to vyžaduje průběh technologických procesů.
Příkladem použití klimatizace v občanských budovách jsou divadla, konfe-
renční sály, hotely, obchodní domy, restaurace, správní budovy apod.
2.2 Charakteristika klimatizačních systémů
Vzduchové systémy představují klasická technická řešení. Teplonosnou látkou
zprostředkující přenos tepla a chladu mezi zdroji a klimatizovanou místnosti k
pokrytí tepelné zátěže a ztrát je vzduch vedený vzduchovody. Z důvodu malé
tepelné kapacity vzduchu jsou k přenosu tepelné energie nutné větší průtoky. Z
uvedené skutečnosti vyplývá, že k zajištění vnitřního prostředí jsou nutné větší
- 9 (39) -
Název předmětu · Modul #
výměny vzduchu v místnostech, s ní spojená vyšší rychlost proudění vzduchu
vnitřním prostorem a zejména rozměrná potrubí vedená mezi místem úpravy
vzduchu (strojovnou) a klimatizovanou místností. Vzduchové systémy se vy-
skytují v řadě variant provedení. Převažující jsou systémy s ústřední strojovnou
méně časté jsou systémy jednotkové. Užívají se zejména pro velké místností
občanských a průmyslových budov.
Kombinované systémy klimatizace se vyznačují kombinovaným přenosem
chladu a tepla k pokrytí tepelné zátěže a ztrát klimatizovaných místností. Zmí-
něný přenos u těchto systémů zprostředkuje voda a vzduch. Podstatnou část
potřeb tepla a chladu přenáší voda. K větrání prostorů se upravený čerstvý
vzduch dopraví potrubní sítí ze strojovny do koncových prvků osazených do
jednotlivých klimatizovaných místností budovy. Dle koncových prvků základní
provedení tvoří:
• kombinované indukční
• kombinované s fancoily
• chladicí stropy.
Chladivové systémy lze charakterizovat specifickým přenosem chladu a tepla
k pokrytí tepelné zátěže klimatizovaných místností. Teplonosnou látkou k pře-
nosu tepelné energie mezi zdrojem a klimatizovanou místností k pokrytí tepel-
né zátěže event. tepelných ztrát tvoří chladivo umožňující přenos tepla pomocí
skupenských změn. Systémy pracují běžně v režimu chlazení, některé mohou
sloužit vytápění v režimu provozu tepelného čerpadla, event. umožňují „čerpá-
ní tepla“ mezi místnostmi s kladným a negativním tepelným potenciálem.
2.3 Vzduchové systémy klimatizace
Uvedené systémy se vyznačují tím, že nositelem tepelné energie pro krytí
tepelné zátěže i ztrát daného prostoru je jen vzduch. Systém tvoří zařízení pro
úpravu vzduchu a distribuční síť. Podle rychlosti proudění vzduchu v potrubí
lze systémy dělit na nízkotlaké a vysokotlaké. Bližší dělení je patrné na obr. 1.
Vzduchové klimatizační systémy
Nízkotlaké
• ústřední
• zónové
• jednotkové
• speciální
Vysokotlaké
• jednokanálové
• dvoukanálové
Obr. 1 Dělení systémů vzduchových klimatizačních systémů
2.3.1 Nízkotlaké ústřední vzduchové systémy
Nízkotlaké ústřední vzduchové systémy se vyznačují společnou úpravou vzdu-
chu ve strojovně, ze které se vzduch rozvádí do jednotlivých klimatizovaných
místností se stejnou úrovni mikroklimatu. Rychlost proudění vzduchu v potrubí
- 10 (39) -
Název kap. č. 2
se pohybuje do 10 ms
-1
. Typickou pro tyto systémy je ústřední strojovna a dis-
tribuce vzduchu potrubní sítí s koncovými vyústnými elementy.
Obr. 2 Schéma vzduchového systému
Úprava vzduchu formující interní mikroklima probíhá v zařízeních úpravy
vzduchu (ZUV), tvořených zpravidla sestavnými klimatizačními jednotkami
umožňujícími i aktuální zpětné využití tepla. Základní variantou technického
řešení nízkotlakého ústředního vzduchového systému je klimatizační systém
vzduchový jednokanálový. U tohoto řešení se upravený vzduch dopravuje do
klimatizované místnosti jedním vzduchovodem. Systém pracuje obvykle s kon-
stantním průtokem přiváděného vzduchu. Tepelný výkon se reguluje změnou
teploty přiváděného vzduchu. Příklad technického řešení systému je na obr. 3.
Primárním funkčním zařízením systému je klimatizační jednotka. Schéma běž-
né sestavné ležaté jednotky uvádí modul BT02-06. Je tvořena funkčními ele-
menty v konstrukci umožňující sestavit je ve sledu potřebném dle úprav vzdu-
chu.
Dalšími variantami ústředního vzduchového systému jsou systémy s proměn-
ným průtokem vzduchu event. systémy s proměnným průtokem a proměnnou
teplotou přívodního vzduchu. Uvedené proměnné průtoky a teploty umožňují
pružnou regulaci tepelného výkonu systémů i intenzit výměn vzduchu
v klimatizovaných prostorech.
Znehodnocený vzduch z místností se u těchto soustav odvádí samostatným
vzduchovodem a vyfukuje do exteriéru. Z ekonomických důvodů je zejména
v zimě vhodné vestavěným zařízením recyklace využít teplo odváděného
vzduchu k ohřevu vnějšího čerstvého vzduchu.
Typické aplikace nízkotlakých vzduchových systémů
Systémy jsou vhodné a provozují se ve velkých místnostech občanských, prů-
myslových i zemědělských staveb s větším podílem vnějšího vzduchu. Jsou to
zejména:
• sály konferenční a koncertní, divadla, kina,
obchodní domy, restaurace, jídelny,
apod.,
Přiváděný vzduch
Odváděný vzduch
• pracovní prostory, laboratoře, atp.
Mikroklima
• výrobní prostory, objekty chovu zvířat,
apod.
- 11 (39) -
Název předmětu · Modul #
Legenda
M1 - interní mikroklima indexy veličin
US - ústřední strojovna e, i - vnější, vnitřní
ZUV - zařízení úpravy vzduchu
Vloženo: 25.08.2009
Velikost: 918,79 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu BT02 - TZB III
Reference vyučujících předmětu BT02 - TZB III
Podobné materiály
Copyright 2024 unium.cz