#001 ghid proiectare instalatii ventilare

7/13/2019 #001 Ghid Proiectare Instalatii Ventilare

1/107

GHID DE BUNPRACTICPENTRU PROIECTAREAINSTALAIILOR DE VENTILARE I CONDIIONARE N CLDIRI

CONTRACT MDRT URBAN INCERC nr. 512/ 14. 06. 2011

Faza 1/2011

Redactarea a I

revizuita in urma includerii observaiilordin edina de avizare in CTS 10 din data de 22.03.2012

Director general INCD URBAN INCERC

Conf. Univ. dr. arh. Vasile Mei

Director tiinific construcii INCD URBAN INCERCdr. ing. Emil Sever Georgescu

Director URBAN INCERC Sucursala Iai,dr. ing. Constantin Miron

Sef de proiecting. Alina Cobzaru

- Mai 2012 -


2/107

Elaborare:

INSTITUTUL NAIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE N CONSTRUCII,URBANISM I DEZVOLTARE TERITORIALDURABILINCD URBAN - INCERC Sucursala Iai

Responsabil contract:ing. Alina Cobzaru

Colectiv de elaborare:

dr. ing. Constantin Mirondr. ing. Livia Mironing. Ionel Pucaudr. fiz. Monica Chereche

UNIVERSITATEA TEHNICGHEORGHE ASACHI IAI CENTRUL DE CERCETARE SI TRANSFER TEHNOLOGIC POLYTECH

Responsabil contract:conf. dr. ing. VasilicCIOCAN

Colectiv de elaborare:

conf. dr. ing. Marina VERDEconf. dr. ing. Ctlin George POPOVICIsef lucr. dr. ing. Cristian Cherecheasist. dr. ing. Andrei Burlacu

Consultant tiinific de specialitate: prof. dr. ing. Dumitru Theodor Dorin MATEESCU


3/107

3

CUPRINS

Introducere.Prevederigenerale

1 Obiectidomeniudeaplicare

2 Referinenormativepentruproiectarea,executareaiexploatareainstalaiilordeventilarei

climatizaredincldiri

3 Prevederigeneraleprivindproiectareainstalaiilordeventilareiclimatizare.Elaborarea

documentaieitehnicoeconomicepentruproiectareainstalaiilordeventilareiclimatizaren

cldiri

4 Terminologie

5 Cerinepentrurealizareaventilariiiclimatizarii

ParteaIa

Criteriideproiectareainstalaiilordeventilareiclimatizarencldiri

I.1 Proprietiprivindcalitateaaeruluinncperileventilateiclimatizate.Limitedeexigenta.

I.1.1.Parametriiexterioridecalculpentrucldirileventilateiclimatizate

I.1.2.Parametriiinterioridecalculpentrucldirileventilateiclimatizate

I.2 Proiectareidimensionareainstalaiilordeventilareiclimatizare

I.2.1Soluiideventilareiclimatizare.Domeniideutilizare.

I.2.1.1 Sistemedeventilarenaturala

I.2.1.2.SistemedeventilaremecanicaI.2.1.3.Sistemedeclimatizare

I.2.2 Soluiideventilareiclimatizarepentrudiferitedestinaiidecldiri

Locuine

Birouri

Hoteluri

Centrecomerciale

Cldiripentrunvmnt

Piscine

Restaurante

I.3 Elementecomponentealeinstalaiilordeventilareiclimatizarepentrucldiri

I.3.1Dispozitivedeintroduceresievacuareaaerului

I.3.2Conductedeaeriaccesorii.

I.3.3Dispozitivepentrureglareadebitelordeaer

I.3.4Prizedeaersigurideevacuare

I.3.5Ventilatoare

I.3.6Filtredeaer

I.3.7Bateriidenclzire/rcire

I.3.8CameredetratarecuapaI.3.9Tratareacuabur

I.3.10Recuperatoaredeenergie


4/107

4

I.4 Alegereaicondiiideutilizareaechipamentelor

I.4.1Agregatecentraledetratareaaerului

I.4.2Centraledeventilare,climatizare,condiionare.

I.5Prevederigeneraleprivindproteciaantiseismic iproteciaacustic

I.5.1Proteciaantiseismic Masurispecificedeprotecieantiseismic aechipamentelori

componentelornestructuraledininstalaiiledeventilareiclimatizare.

I.5.2 Protecie acustic Msuri pentru realizarea condiiilor tehnice de protecie mpotriva

zgomotului produsdeinstalaiiledeventilareiclimatizaredincldiri

ParteaaIIa

Regulidebunapracticapentruexecutarea,verificarea,recepiaiurmrireanexploatarea

lucrrilorde instalaiideventilareiclimatizare.

II.1Regulidebunapracticapentruexecutarea,verificareairecepialucrrilorde instalaiideventilareiclimatizare

II.1.1Execuieimontaja instalaiilordeventilareiclimatizare.Cerineimpuseprin

proiectuldeexecuie.

II.1.2Verificaripentrupunereanfunciune

II.1.3 Recepialaterminarealucrrilordeinstalaiideventilareiclimatizare

II.1.4 Recepiafinal idareanexploatareII.2Regulidebunapracticapentrusupravegherea,ntreinereaiurmrireacomportriin

exploatareainstalaiilordeventilareiclimatizare.

II.2.1 Exploatareainstalaiilordeventilareiclimatizare

II.2.2Urmrireacomportriinexploatare.Cerineprinproiectultehnic.

II.3Documentaiatehnic deexecuieiexploatarepentruinstalaii

deventilare/climatizareimpus prinproiectultehnic

Anexe

Anexa1.1Acte legislative,Reglementritehnicespecifice,Standarde(romne,europenesauinternaionale),Lucrridespecialitate

Anexa1.2Coninutulfazelordeproiectarepentruinstalaiiledeventilare/climatizare.

Anexa I.4 Cerine de calitate pentru componente ale centralelor de ventilare, climatizare,

condiionare

Anexa II.1 Coninutul caietuluide sarcinipentruexecuia lucrrilorntocmitncadrulunui

proiecttehnicdeinstalaiideventilare/climatizare

AnexaII.2 Coninutulcaietuluidesarcinipentrufurnizoridemateriale,utilaje,echipamente

tehnologiceiconfeciidiversepentruachiziialorncadrulunuiproiecttehnicdeinstalaiide

ventilare/climatizare

Anexa II.3 Documente europene/ naionale de evaluare tehnica pentru produse,echipamente specifice sauprocedeede ventilaremecanic/ climatizare a cldirilor.Cerine

legislativearmonizate


5/107

5

GHIDDEBUN PRACTIC PENTRUPROIECTAREA INSTALAIILOR

DEVENTILARE/CLIMATIZARENCLDIRIIndicativ:

Introducere.Prevederigenerale

1.Obiectidomeniudeaplicare

1.1 Prevederile prezentului Ghid se aplic pentru proiectarea i executarea sistemelor de

ventilarenatural imecanic,respectivasistemelordeclimatizaredincldiricivilerezideniale

isocialculturale.

1.2Ghiduldebunepractici,a fostelaboratn concordan cuNormativulpentruproiectarea

executareaiexploatareainstalaiilordeventilareiclimatizare,indicativI52010iarecaobiect:

a.prezentarealimitelordeexigen pentruventilarea/climatizareaspaiilordincldirinfunciede

destinaieiamplasament,nconcordan cucondiiileclimaticelocale,specificeRomniei;

b.explicitarea,prinexempledecalcul,aaplicriiprevederilorNormativuluiI52010,pentrudiferitecategoriidecldiri,nvederearealizriicerinelorinterioaredeconfortexprimatenconformitate

cuprevederilestandardelornvigoareladataelaborriidocumentaiei;

c. detalierea modului de calcul i de dimensionare a instalaiilor i echipamentelor de

ventilare/climatizare,nvederea respectriicerineloresenialeprevzutedeLegeanr.10/1995

privindcalitateanconstrucii,cumodificrileulterioare iaexigenelorspecifice instalaiilorde

ventilare,climatizare,condiionare;

1.3Prinaplicarearegulilordebun practicnproiectarea,execuiaiurmrireanexploatarea

instalaiilor iechipamentelordeventilare,climatizaresaucondiionare,seurmreterezolvarea

practic atuturorproblemelorimpuse,pentrusatisfacereacerinelorde: Rezistenmecanic istabilitate Securitatelaincendiu Igiena,sntateimediu Sigurananexploatare Proteciampotrivazgomotului Economiedeenergieiizolaretermic Durabilitatea(fiabilitatea)intreinereasistemelorrealizate.

1.4 Ghidul de bun practic specific cerinele pentru proiectarea, execuia i exploatarea

sistemelordeventilarenatural,mecanic/climatizare iseaplic urmtoarelor tipuridecldiri,

indiferentdeformadeproprietate:

a) cldiricivilenoi,b) cldiri civile existente, supuse unor lucrri de intervenie pentru consolidare,

extindere,refuncionalizaresaumodernizare,reparaiicapitale.

1.5FacexcepiedelaaplicareaacestuiGhidtehnic:

a. instalaiile de ventilare, climatizare i aer condiionat destinate asigurrii condiiilor

tehnologicede tip special (instalaiidincamere curate, instalaiidedezodorizare,de sterilizarea


6/107

6

aerului,instalaiidetransportpneumatic,instalaiidinmine,tuneluri,adposturideaprarecivil

idinconstruciiagrozootehnice)

b.instalaiiledercireprinradiaieiinstalaiiledeventilaresaunclzirecuaercaldprinjeturi

deaerorizontale.

c.tratareaproblemelorspecificelegatedefaadeledubleventilate(opacesauvitrate).

Deasemeneanusunttratateinstalaiilespecialepentruevacuareafumuluiiagazelorfierbinin caz de incendiu (desfumare) cu excepia unor prevederi care reglementeaz posibilitatea

utilizrii pariale sau totale a instalaiilor de ventilare ale cldirii, pentru evacuarea fumului i

gazelorfierbini.

1.6Ghidul debun practic faceprecizri referitoare la coninutuldocumentaiilor tehnico

economicenecesarepentrurealizarealucrrilordeinstalaiideventilareiclimatizarencldiri,cu

detalieripentru:

a)expertizatehnic (nAnexa1.2)

b) elementele pentru prezentarea proiectului tehnic general pe specialiti, memoriul

tehnicdespecialitateipieseledesenate,nAnexa1.2

c)caracteristiciledecalitatealeinstalaieiproiectate,justificatepentrufiecaredintrecele6

cerineesenialenconinutulcaietelordesarcini,menionatenParteaII,AnexaII.1.,II.2.

2.Referinenormativepentruproiectareaiexecutareainstalaiilordeventilarei

climatizaredincldiri

Documenteledereferin,legislative itehnicepentruproiectarea iexecutareainstalaiilorde

ventilareiclimatizaredincldirisuntmenionatenAnexa1.1,careinclude:

1.1.1Actelegislative(Directive,Legi,HotrriiOrdonaneGuvernamentale)

1.1.2Reglementritehnicespecifice

1.1.3Standarde(romne,europenesauinternaionale)armonizate

1.1.4Lucrridespecialitate

Pentrureferineledatate,seaplic numaiediianvigoareladatantocmiriiproiectuluitehnic.

3.Prevederigeneraleprivindproiectareainstalaiilordeventilareiclimatizare

Elaborareadocumentaieitehnicoeconomicepentruproiectareainstalaiilordeventilarei

climatizarecldiri

3.1Coninutul cadrualdocumentaiilortehnicoeconomiceaferenteinvestiiilorpubliceeste

reglementat, la data elaborrii Ghidului, prin prevederile Hotrrii Guvernului HG 28/2008 cu

completrile ulterioare (Ord. 863 din 02/07/2008) i se aplic pentru realizarea obiectivelor de

investiiinoi,precumilucrrilordeinterveniilaconstruciiexistente.

3.2 Cerinele generale referitoare la proiectarea i executarea lucrrilor de instalaii de

ventilare i climatizare din cldiri sunt cele menionate n normativul I52010, cap. 1.

Complementaracestora,nAnexa1.2 seprezint detaliiprivindcontinutul fazelordeproiectare

pentru instalatiiledeventilare/climatizare,menionateprindocumentelenormativeprecizate la

art.3.1.nediianvigoareladatantocmiriiproiectuluitehnic.


7/107

7

4.Terminologie

4.1. Terminologia i notaiile utilizaten acest ghid suntn concordan cu termenii idefiniiile folosite n documentele tehnice normative romneti, cu aplicare n domeniul deactivitatealghidului:

Legeanr.10/1995privindcalitateanconstrucii,cumodificrileulterioareiLegeanr.372/2005privindperformanaenergetic acldirilor,cumodificrileulterioare;

Normativul pentru proiectarea executarea i exploatarea instalaiilor de ventilare iclimatizare,indicativI52010

MetodologiadecalculalperformaneienergeticeacldirilorMc001/2006; SREN12792:2004,Ventilareancldiri.Simboluri,terminologieisimbolurigrafice; SR EN ISO 7730:2006, Ambiane termice moderate Determinarea analitic i

interpretarea confortului termic prin calculul indicilor PMV i PPD i specificareacriteriilordeconforttermiclocal

SR CR 1752:2002, Instalaii de ventilare n cldiri. Criterii de proiectare pentrurealizareaconfortuluitermicinterior

Alte reglementri tehnice i standarde n vigoare, menionate in Anexa I.4. Documentele de referin, legislative i tehnice pentru proiectarea i executareainstalaiilordeventilareiclimatizaredincldiri.

4.3.Simboluriiprescurtri

Simbolurile i unitile de msur pentru principalii termeni utilizai sunt indicai n

Normativulpentru proiectarea executarea i exploatarea instalaiilorde ventilare i climatizare,

indicativI52010.

Safolositsistemulinternaionaldeunitidemsuri(SI),ncare:

1W=0,860kcal/h=1J/s

1m2K/W=1,163m2hoC/kcal

1W/(m3K)=0,860kcal/(m3hoC)

1Wh=3600J=0,860kcal

n cadrul relaiilorde calculutilizatenprezentul ghiddebunapractic pentruproiectare, sau

pstratnotaiileutilizatenstandardeleeuropenearmonizate.

5.Cerinepentrurealizareaventilariiiclimatizarii

5.1Ventilarea iclimatizarea,cuproceseleconexederivateventilareanatural,mecanic,

hibrid,condiionareaaerului,confortultermicdintroncperesieficienaventilriisuntproceseimrimidefinitedetaliatnNormativulI52010,cap.2Terminologie,cap.3Ventilareacldiriloricap.4.Climatizareacldirilor.


8/107

45

I.3 Elementecomponentealeinstalaiilordeventilaresiclimatizarepentrucldiri

I.3.1Dispozitivedeintroducereievacuareaaerului

Exempludecalcul

ntrocamer culungimeaL=16m,nlimeaH=4milimeaB=10m,trebuiesse introduc pringurideperete,peparteangust ancperii,ocantitatedeaerQ=3000

m3/h.

Se cere determinarea seciunii gurilor de aer, viteza de introducere a aerului i

raportuldeamesteclacaptuljetului.

BtaiajetuluiX=L=16m.

Valoarealimitaavitezeiaxiale(aleas)vg=0,3m/s.

Alegereaseciuniiguriideaer

Conformecuaiei:

,

seobineseciuneaguriideaerS:

;

Urmeaz s fieutilizatepatrugurideaerdreptunghiulare,cuunraportntrelaturis

25iunraportalsuprafeeiliberei=0,75.

Debituldeaercetreceprinfiecaregur deaervafi:

.

Coeficientuldecontraciedepindedeformaidemoduldecontraciealguriideaer.

Caindici,suntdatepentruacestcoeficient,urmtoarelevalori:

Duzedeconstrucieobinuit 0,99

Deschiderirectangularecumarginilerotunjite 0,82088

Guricuperforaii 0,740,82

Guriculameledespritoare 0,660,74

Orificiirotundecumuchiivii 0,63


9/107

46

Coeficienii K i K, determinain mod experimental, variaz potrivit cu forma i

execuia gurilor de aer. Se constat, de asemenea i o anumit influen a vitezei.

Rezultatele diferitelor cercetri nu corespund pe deplin.n consecin,n tabelul 3.1 sunt

indicatevalorimediipentrucoeficientulK.

Tabelul3.1ValorimediipentrucoeficientulK

CoeficieniigurilordeaerK' Vitezaaeruluiv0

Tipulguriideaer 25m/s 810m/s

Gurideaersimple:

circularesauptrate 5,7 7,0dreptunghiulare:raportuldintrelaturi

s=25 5,3 6,5

s=40 4,9 6,0Deschidericirculare,axialesauradiale 3,9 4,8

Grtaresaugrilaje,suprafaaliberi=0,4 4,7 5,7Tablegurite

i=0,03...0,05 3,0 3,7

i=0,1...0,2 4,0 4,9

Grtareculameledespritoaredivergentecuunghide:

40 2,9 3,560 2,1 2,590 1,7 2,0

Dintabelul3.1seobinepentruvitezav0 5m/s

K=5,3(gur deaerculameledrepte)

0,7.

Deaicirezult:

i

; .

Pentruogur deaercunlimeah=0,14m,lungimealagrtaruluivafi:

.


10/107

47

Lungimea total a grtarului depinde de limea disponibil a peretelui. Numai

atuncicndrmneunspaiusuficientntregrtarenmoddirecttrebuies seporneasc

de la diametrul echivalent al suprafeei seciunii S0 diferitele guri de introducere pot fi

calculateconformculegilejetuluiliber,cainacestexemplu.

Vitezaaerului .

Raportuldeamestec

Acestraportdeamestecmareestevalabilpentrujetullibercircular.ntructjeturile

diferitelor guri de introducere se amestec ntre ele la extremiti, raportul de amestec

calculat nu va fi obinutn realitate. Chiar dac raporturile de amestec sunt mai reduse,

riscul producerii de cureni neplcui rmnens mic atunci cnd aerul introdus aer o

temperatur maisczut dectaerulinterior.

I.3.2Conductedeaeriaccesorii.Condiiispeciale.

I.3.2.1Calcululconductelordeaer.Metodaseciunilorconstante

Exempludecalcul

Secerecalculareareeleideconductea instalaieideventilareaunuicinematograf

cu400delocuri,lacaredebitulorardeaerintrodusesteQz=12000m3.

Pentrucalcululseciunilorvorfifolositeurmtoareleviteze:

v1=5m/s nconductaprincipal ;

v2=v3=4m/s nramificaiileconductelor;

vL=1,5m/s ncameradeventilare;

v=2m/s laguriledeintroducereaaerului.

Cameradeventilaresegsetentroncperenspatelesliidespectacol.Conducta

principal ajungen partea frontal a slii de cinematograf, avnd traseul pe dedesubt ilateral; aerul introdus este refulatn sal prin dou guri amplasaten stnga i dreapta

ecranului.Reeauadeconductepentruaerulintrodusaredeciformareprezentat infig.3.1.


11/107

48

Fig.3.1Reeauadeconductepentruexempluldecalcul

Seciuneaconducteiprincipaleareosuprafa de:

.

Sealegeoseciunedreptunghiular culaturile:

a=0,75mib=0,9m.

Atunci

a*b=0,75*0,90=0,675m2.

Cameradeventilareareoseciunede:

.

ncazulseciuniiptrate,laturilecamereivorfi:

a=b=1,5m.

Prin tronsoanele 2 i 3 trecejumtate din debitul de aer introdus. Seciunea lor

devinedeci:

.

Sealegdeciurmtoareledimensiuni:

a*b=0,75*0,55=0,412m2.

ntronsoaneleconsideratesegsescurmtoarelerezistenelocale:

Tronsonul1: Curb de900R/d=1 =0,3

CreteredeseciuneS1/SL=0,4 =0,13

ReduceredeseciuneS1/SL=0,4 =0

Curb de900R/d=1 =0,3



=1,33.


12/107

49

Tronsonul2: Curb de900R/d=1 =0,3

Cot900cumuchiiascuite =1,25

=1,55.

Tronsonul3: Ramificaie=cot900

R/d=1 =0,3

Cot900cumuchiiascuite =1,25

=1,55.

Plasa prizei de aer exterior, pentru viteza aerului de v = 1,5 m/s i raportulntre

suprafaaliber itotal s/S=0,6areuncoeficientderezisten =1,5.Gurilederefularea

aeruluinsal suntprevzutecugrtardintabl tanat avnds/S=0,5.Pentruv=2m/s,

coeficientuleste =4,9.

Astfel,pentrutronsoanelecelemai lungialeconducteideaerseobinpierderilede

presiunedintabelul3.2

Tabelul3.2Pierderidepresiunepentrutronsoanele1i2

Nr.l

[m]

Qs[mc/s

]

a[m]

b[m]

dg[m]

v[m/s

]

R[mmH2O/

m]

R*l[mmH2

O]

Z[mmH2

O]

1 34 1,33 3,30,75

0,90

0,80

5,0 0,031 1,05 2

2 14 1,55 1,65 0,75

0,55

0,65

4,0 0,025 0,35 1,5

1,40 3,5

Plas laprizadeaerexterior 1,5 1,5 0,2

Grtarlaguraderefulare 4,9 2,0 1,2

1,40 4,90

Trebuieverificat,deasemenea,pierdereadepresiunentronsonul3.

Eaestedatntabelul3.3.Tabelul3.3Pierderidepresiunepentrutronsonul3

Nr.l

[m]

Qs[mc/s]

a[m]

b[m]

dg[m]

v[m/s]

R[mmH2O/m]

R*l[mmH2O]

Z[mmH2O]

3 2 1,55 1,65 0,75 0,55 0,65 4,0 0,025 0,05 1,5

Laaceastaseadaug pierderealaguraderefulareaaeruluinsal p=1,2mmH2O.

Pierdereadepresiuneantronsonul3devinedeci:

p3=Rl+Z+p=2,75mmH2O.


13/107

50

nschimb,pierdereadepresiunentronsonul2afost:

p2=0,35+1,5+1,2=3,05mmH2O.

Deoarece,ngeneral,

p=C1*v2

=C2*Q2

,

Debiteledeaerintroducenceledou tronsoane2i3vorfinraportul:

Aceast mic diferen poatefitrecut cuvederea.Dac arfiexistatdiferenemari

ntrepierderiledepresiunealetronsoanelor2i3,arfifostnecesar majorareapierderiide

presiunentronsonul3prinintroducereauneirezistene(clapet dereglare).

n afar de pierderea depresiune n reeaua de conducte, trebuie calculat i

pierdereadepresiunedincentraladeventilare.nprimulrnd,trebuiestabilitepierderilede

presiune care se produc n filtru i n bateria de nclzire a aerului, care depind de

construcie i de debitul de aer i trebuie cerute de la firma productoare.n exemplul

prezentatpentruQz=12000m3/h:

Filtrul pF=6mmH2O

Bateriedenclzire pE=5mmH2O

Total pL=11mmH2O

Deci,cdereadepresiunetotalncircuitulcelmailungdeconduct vafi:

p=(Rl)+Z+pL=1,40+4,9+11,0=17,3mmH2O.

Putereateoretic aventilatoruluiestedat deprodusuldintredebitulvolumetricpe

secund ipresiune,deci:

P= .

Pentruunventilatorcurandamentul =0,6,putereaefectivnecesar devine:

.

I.3.2.2.Calcululconductelordeaer.Metodaseciunilorvariabilecurecuperarea

presiuniistatice


14/107

51

Exempludecalcul1

Seceredimensionareauneiconductededistribuieuniform cunoscnduse:debitul

de aer iniial D1 = 6000 m3/h; numrul de guri n =6; debitul unei guri 1000 m3/h; distana

dintre axele gurilor l = 10 m; viteza iniial a primului tronson al conductei v1 = 8 m/s;

nlimeamaxim aconducteih=450mm.Seceredeasemeneapresiuneatotal necesarnseciunea iniial aconducteidedistribuie (seciuneacaretreceprinaxaprimeiguride

refulare).

Calculele sunt sistematizate n tabelul 3.4 iar conducta dimensionat este

reprezentatnfig.3.2.

Tabelul3.4Sistematizareacalculelordelaexempluldecalcul

Nr.Tronson

D[m3/h]

l[m]

v1[m/s]

v2[m/s]

[m2]

h[m]

(rotunjitmm)

0 6000 8,00 450 465

1 5000 10 8,00 6,70 0,2082 450 465

2 4000 10 6,70 5,60 0,1985 450 440

3 3000 10 5,60 4,50 0,1850 450 410

4 2000 10 4,50 3,60 0,1542 450 345

5 1000 10 3,60 2,70 0,1042 450 230

Fig.3.2Conduct dedistribuieexempludecalcul


15/107

52

Fig.3.3Variaiapresiunilorntroconduct dedistribuiecurecuperareapresiuniistatice

Lungimeatronsonului0este:

Pentru calculul tronsonului 1,n nomograma din figura 3.4 se fixeaz maintin

cmpul inferiorpunctuldintre intersecia linieidebituluiD2= 6000 1000 = 5000 m3/hculinial=10,00m,apoisetraseaz prinacestpunctodreapt vertical pn lantretiereacucurba v1 = 8,00 m/s (linie plin);n dreptul punctului de intersecie obinut se citete peordonata din stnga (linie plin), v2 = 6,70 m/s. Pe baza acestei viteze se stabilete aria iapoilimeabatronsonului.ncontinuare,calcululdedimensionaredecurgenmodsimilar.


16/107

53

Fig.3.4Nomogram decalculaconductelordedistribuiecurecuperareapresiuniistatice

Dac seadmitec guraderefularearedimensiunile300x350mm(ariaA0=0,105

m2) i cunoscnd ca viteza aeruluin conduct nainte de ultima gur de refulare este de

2,70m/s,pierdereanguraderefulareconsiderat liber este:

ncare155=3,8sadeterminatcuajutorulfigurilor3.5i3.6


17/107

54

Vitezaaeruluinguraderefularefiind:

,

presiuneadinamic necesar pentrudezvoltareajetuluieste:

Presiunea static n conduct n dreptul fiecreiguriderefulare este deci, conform

ecuaiei:

rezult :

.

Presiuneadinamicnprimultronsonalconductei,corespunztoarevitezeiiniialev1

=8,00m/seste:

.

Conform celor artate mai nainte aceast presiune dinamic servete, prin

transformri succesiven presiune static, la acoperirea pierderilor ce au loc pentreaga

lungime a conductei de distribuie. Presiunea total in seciunea iniial a conductei de

distribuieestedeci:

Fig.3.5Gur derefularelacaptdeconduct;

Fig.3.6 155


18/107

55

,

care,mpreun cu rezistena instalaiei calculat de la priza de aer i pn n seciunea

iniial a conductei de distribuie, determin valoarea presiunii totale a ventilatorului ce

trebuiemontatninstalaie.

Examinnd forma conductei de distribuie din fig. 3.2 se observ c necesitile derecuperareapresiuniiaufcutcatronsonul1s pstrezeaceleaidimensiunicaitronsonul

0.Aceastanseamn c pierderilemaridepresiunentronsonul 1,datorit vitezeimari de

curgere a aerului la captul iniial al conductei, au cerut o recuperare mai important de

presiune static, adic o vitez n aval sensibil mai mic dect viteza din amonte. Cnd

pierderiledepresiunentronsoanesuntridicate(vitezemariasociatecudistanemarintre

gurilederefulare),esteposibilcanicimeninereauneiseciuniconstanteatronsoanelors

numaifiesuficient iconductelededistribuies capeteformelesinfig.3.7,a,b,nscopul

deaserealizaastfeldiferenelenecesarentrevitezeledinamontesidinaval.

Fig.3.7Formedeconductededistribuieuniform

Deseorinproiectaresefaceeroareadeaseconsiderasatisfctoareoconduct cu

seciune constant pe ntreaga lungime, pentru distribuirea uniforma a aerului. Fie o

asemenea conduct ( fig. 3.8),n care variaie presiunii statice necesar pentru a menine

aceeaivaloareprndreptulfiecreiguriderefulareestereprezentat prinliniantrerupt 1

2345.Prinpstrareauneiseciuniconstanteaconducteisentmplacavitezelev2siv3s

capetevalorimaimicidectceleutile.

n acest caz, n dreptul gurilor de refulare se realizeaz o conversie a presiunii

dinamicentromsur maimaredectestenecesar,ceeacefacecanseciuneaIInlocde

presiuneastatic pr,s serealizeze ,iarnseciuneaIII,s ajung pn la .Seobserv

c naceast situaiepresiuneastatic nconduct cretensensuldecurgereaaerului,cu

efectulc gurilederefularedinsprecaptulfinalalconducteivorrefulaundebitmaimare

dectguriledintronsoaneleiniiale.


19/107

56

Fig.3.8Variaiapresiunilorntroconduct cuseciuneconstant

Dac ocunduct dedistribuieuniform estecorectcalculat,nuestenecesars se

montezeorganedereglaj lagurilederefulare,carepotfiprevzute,nacestcaz,numaicu

plasedesrm saucelmultcujaluzelepentrudirijareaaerului.

Loculdemontareagurilorderefularepeperiferiaconducteideaeresteindiferent.

nceeaceprivetevitezaaeruluinconductelededistribuieuniform nuexist nici

o restricien afar de cele referitoare la nivelul admis de zgomot. Metoda de calcul prin

recuperarea presiunii statice este avantajoasan special la conductecu vitez mare (1540

m/s), folosite din cence mai multn instalaiile moderne,deoareceeconomia de energie

devinemaiimportantnacestcaz.

Cnd conductele de distribuie uniform conin piese care intervin cu rezistene

localelapierderiledintronsoane,valorileacestorrezisteneseiaunconsideraiesubforma

unorlungimiechivalentecareseadaug lalungimilegeometricealetronsoanelorrespective.

Prin lungimea echivalent a unei piese speciale senelege lungimea unui tronson

dreptncareseproduc,naceleaicondiiidecurgere,opierderedepresiuneprinfrecare

egal cupierderealocal apieseirespective.

n general, piesele speciale coninute de conductele de distribuie uniform sunt

coturile si curbele. Lungimile echivalente ale acestor piese se pot determina pe baza

indicaiilorfurnizatedefrigurile3.9i3.10.

Moduldeutilizarealacestorfigurireiesedinexempluldecalculurmtor.

Exempludecalcul2

Sed poriuneadeconduct dedistribuiedinfig.3.11 isecerelungimeatotal de

utilizatncalculeatronsonului2.

Lungimeageometric atronsonuluiestel1=2+4=6m.

nfig.29.9,R/a=600/600=1,iarb/a=300/600=0,5.


20/107

57

Laacestevalorisecitetenfigur:

isededuce: .

Lungimeatotal careseutilizeazncalculeicareseintroducedecinnomogramadinfig.29.3este:

.

Se observ c curba din fig. 3.11 a fost efectuat n poriunea cu lime mare a

tronsonului. Aceast dispoziie ofer dou variante ianume:n poriuneacu limemare,

vitezaaeruluifiindmairedus,pierderealocal provocat decurb estemaimic;dinpunct

de vedere al calculului, dispoziia este convenabil, deoarece limea mare a tronsonului

este cunoscut din calculele precedente, n timp ce limea mic urmeaz s fie

determinat.

Fig.3.9Lungimeaechivalent acurbelorcuseciunerectangular

Fig.3.10Lungimeaechivalent acurbelorcuseciunecircular

Fig.3.11Determinarealungimiitotaleaunuitronsoncucurb


21/107


22/107


23/107

60

S

P

E

C

I

A

LE

Centrifugaledetubulatur

Randamentasemntorcucelecurbatenspateexceptndcapacitateaipresiuneacaresuntmaimici.Eficienmaimic fa decelecurbatenapoi.Curbaderandamentpoatenregistrao

cderenstngavrfuluidepresiune.

Tubcilindric similarcuvaneleaxialentrepte,cudeosebireacadiametrulnuestelafeldeapropiatfa dedimensiunealamelelor.Aerulesteeliberatradial

delaroat ifaceununghide900prinpaletelededirijare.

Ventilatoa

re

de

acoperi

Centrifugale

Pentrusistemecuexhaustarelapresiunejoas precumfabrici,buctrii,depozitesiuneleaplicaiicomerciale.Asigur ventilaiecuexhaustarepozitiv,careconstituieunavantajfa decelecuexhaustareprincdere.Unitilecentrifugalesuntuormaisilenioasedectceleaxiale.

nmodcurentnuarecarcas deoareceaerulestedirecionatcircularderotor.Deobiceinuesteconfiguratpentrurecuperareavitezeidepresiune.

Axiale

Pentrusistemecuexhaustarelapresiunejoas precumfabrici,buctrii,depozitesiuneleaplicaiicomerciale.Asigur ventilaiecuexhaustarepozitiv,careconstituieunavantajfa decelecuexhaustareprincdere

Caideedebaz,rotorulestefixatpeunsuport.nvelitoareaprotejeazventilatordecondiiiatmosfericeneprielnice.Aerulesterefulatprincaptulnvelitorii.


24/107

61

ALEGEREA VENTILATOARELOR

Ventilatoarele sealegcorespunzatorcudebitulsipresiunea rezultatedinproiect,tipulsiparticularitatileinstalatiei,regimulsiconditiiledefunctionare,consumuldeenergie,spatiuldisponibil,niveluldezgomot,costulventilatoruluisiconditiiledeexploatare.

Laalegereaventilatoruluiincadruluneitemedeproiectare,seiauinconsiderare

urmatoareleaspecte:a) punctuldefunctionarealventilatoruluidepecurbelecaracteristicetrebuiesaseafleinzonadeconsumminimdeenergie;

b) in instalatiile de ventilare fara conducte, in care presiunea dezvoltata deventilatoresteredusa,iarincapereaventilatanuprezintacerintedesilentiozitatesi nu sunt degajari de substante inflamabile sau corozive, se recomandaprevedereaunorventilatoareaxiale;

c) in instalatiile de ventilare cu conducte pentru introducerea aerului proaspat,alegerea se va face intre un ventilator centrifugal si unul axial cu carcasa, infunctiede cerinteleprivitoare lapresiune, spatiu,nivelde zgomot, consumde

energiesicost,dandusepreferintaventilatoareloraxiale inmasura satisfaceriiacestorcerinte;

d) ininstalatiiledeventilarecuconductepentruevacuareaaeruluiviciatsepreferaventilatoarele centrifugale; in cazul folosirii ventilatoarelor axiale montate inconducte cu aer fierbinte sau incarcat cu substante corozive sau praf,ventilatoarele sevoractionaprin curele trapezoidale, cumotorul scos inafaraconductei;

e) ventilatoarelecentrifugalemontateininstalatiicarecontinmultepiesespeciale,pentrucarerezistentele localenupotfistabilitecuprecizie,sealegdetipulcurotorcupaleteinclinateinapoi;

f) la instalatiile cu functionare intermitenta, se admit ventilatoare cu puncte defunctionarecorespunzatoareunorrandamentemaiscazute,dacaprinacesteaseobtinavantajedealtanatura;

g) pentru reducereaniveluluidezgomotsepreferaventilatoarecu turatie redusa(500 750rot/min)inloculcelorcuturatieridicata(1000 1500rot/min).

Serecomandautilizareaventilatoarelorcuunconsumspecificdeenergieredus.

Dup ce curba cderilor de presiune a sistemului de distribuie a aerului a fostdefinit,poatefifcut seleciaventilatoruluinfunciedecerinelesistemului.

Productoriideventilatoareprezint randamenteleacestorafieingrafice(fig.3.12)fiesubforma unor tabele de valori. Tabelele de randamente ofer informaii pentru o arierecomandat devalori.Variantaoptim de selecie, sauvrfulpunctuluideeficien esteidentificatnvariatemodalitidefiecareproductor.

Randamentelecuprinsen tabelelededatedectreproductoripleac de lavaloriarbitrare ale debitului i presiunii. n aceste tabele, date adiacente sunt reprezentateorizontalsauvertical,referitorladiversepunctedeutilizare(deexempludiferitepunctedeevaluare)depecurbaderandamentaventilatorului.Acestepunctedeevaluaredepindntotalitatedecaracteristicileventilatorului. Totui,puncteledeoperarecuprinsenaceste

tabele reprezint valori apropiate, astfel nct puncte intermediare pot fi determinatearitmetic,fr apierdeacurateeanseleciaventilatorului.


25/107

62

Fig.3.12 Curbedeperformantautilizatedeproductoriideventilatoare

Seleciaunuiventilatorpentruun sistemdedistribuieaaeruluiparticular impunecorespondenantre caracteristiciledepresiune ale ventilatorului i ale sistemului.Astfel,ntregulsistemtrebuieevaluat,iardebituldeaernecesar,pierderileielementeledelagurade absorbie ievacuare cunoscute.Necesarulde vitez iputere aleventilatorului vor fiapoicalculatecuajutorulgraficelorsautabelelordedate.

La folosirea graficelor este foarte important ca punctele de operare selectate (Fig3.13) s reprezinte o valoare maximal de atins pe curba de selecie, astfel nctrandamentul i rezistenamaxim s poat fi atinse att la pierderi ct i la creteri devitez. La sistemele pentru caremaimult de un punct de funcionare estentlnit, este

necesar oevaluarepeacel intervalafeluluincaresecomportaventilatorulales.Aceastanaliz estenecesar pentrusistemelecuvolumvariabil,undenudoarventilatorul sufermodificrialerandamentului,cintregulsistemdeviaz delarelaiiledecalcul.

Pentrualegereaunuitipdeventilatorintroinstalaietrebuieanalizate,comparativ,curbelecaracteristice,alegnduseacelventilatorcarecorespundecatmaimultcondiiilorimpuse de instalaia in care estemontat (dimensiuni, debit, putere absorbita, consumenergetic,niveldezgomot).

Fig.3.13CazideallaintersectieicurbelorPtf siP

PresiunetotalaPtf

[Pa]

Putere

[kw]

Eficienta

t

[%

]

Presiunetotala

[Pa]


26/107

63

Analizacomparativaaventilatoarelortrebuiensasasefac pentruventilatoaredecaracteristicifoarteapropiate(tip,dimensiuni,consumenergetic)

Intab.3.6suntdescriseinformaiilenecesarepentrualegereaunuiventilator

Tab.3.6 Descriereainformaiilenecesarepentrualegerea unuiventilator

Nr.crt Date Observaii

1 Volum m3/hinfuncionare

2 Presiune(staticsautotala) Painfuncionare

3 Condiiidelucru- densitate;- Temperatura;- Umiditate;

4 Vitezamaximaaaeruluilaieire m/s

5 Turaie rot/m6 Niveldezgomotadmis Dba

7 Dispuneremecanica Pozitiamotorului

8 Caracteristicileaeruluivehiculat Gazecorozive,pulberi,fibre

9Accesoriinecesare

Rotisicureledetransmisie,plenumuri,grilledeprotective,etc.

Se recomandacaventilatoareledin instalatiiledeventilarecaredeservescprocesede producie cu regim variabil sau incaperi cu sarcini termice variabile sa fie cu turatievariabila.Instalatiile cu rezistente aeraulice variabile si in special cele coninnd filtre de praf

colmatabile,seprevadcuventilatoravandcaracteristiciledebit presiune foarte inclinate,astfelincatlavariatiiledepresiunesacorespundamodificrimicialedebitelordeaer.

Pentruinstalatiilecudebitemicisevorfolosiventilatoareinlinie"saudeconducta.Ventilatoarelein linie"saudeconductapot fimontate in interiorulcamerelorventilate

dacaaucarcaseleizolatefonicsiniveluldezgomotnudepasestevaloareaadmisa.Debitulsipresiuneadintroinstalaieseasiguraderegulaprintrunsingurventilator;

sevaevitamontareaventilatoarelorinparalel.Dacadebituldeaer in regimdevaraestediferitdecel in regimde iarna saudaca in

decursulprocesuluideproduciesuntnecesaredebitedeaerdiferitepentruventilareaincaperiiseprevede,dacaesteposibil,unventilatoractionatdeunmotorelectriccudouaturatii.

Daca totusi situatiao impune si sealegventilatoaremontate inparalel, seprevadobligatoriuramecujaluzelecaresevorinchideodatacuventilatorul,sauclapeteantiretur. Dacaventilatoarelevehiculeazaaercutemperaturisipresiunidiferitedecelecareaustat la baza intocmirii cataloagelor de alegere (ventilatoare montate la altitudine,functionarecugaze fierbinti,etc), la stabilireacaracteristicilor realealeventilatoarelor sevorfolosifactoridecorectiecorespunzatoriacestorsituatiispecfice.

Ventilatoarelecarevehiculeazaaerincarcatcusubstantecorozivesaucuprafabrazivseexecutadinmaterialerezistentecaresaasigureodurataeconomicadeexploatare.


27/107

64

La alegerea ventilatoarelor si aparaturii electrice aferente, care echipeaza instalatiile deventilarepentru incaperi cupericoldeexplozie, se vor respectaprevederilenormativuluiNEX0106sialestandarduluiSREIM60079101:2009.Ventilatoarele actionate de motoare electrice prin transmisii cu curele, se prevad cudispozitivepentru intindereacurelelor sipentrucaptareasiscurgereaelectricitatii statice. Se iauurmatoarelemasurideprotectie amuncii side asigurare aunei functionari

corecteaventilatoarelor:a) legarealapamantamotoruluielectricsiaventilatorului;b) montareaunuidispozitivdeprotectieindreptulrotilorsicurelelorlatransmisiaprincurele;montareauneiplasedesarmacuochiurimari(2550mm)laguradeaspirate sau refulareaventilatorului, incazulcandacestaaspira sau refuleazaliberinincapere(indiferentdeinaltimeademontareaventilatorului);

c) efectuareacorectaalegaturilordincutiadeborneamotoruluielectric,astfelcasensuldeinvartirealrotoruluiventilatoruluisafiecorect;

d) intinderea curelelor de transmisie (se considera ca ntinderea unei cureletrapezoidaleestecorectadaca,peo lungimede0,5m sgeatapecareo face

cureaualaapsareamanualaestecelmultegalacugrosimeasa);toatecureleletrapezoidalemontatepeaceleairotidetransmisievoraveaontindereegala;

e) prevedereaunordispozitivedereglareadebituluideaer.

Ventilatoarele,indiferentdemoduldemontare(pefundaie,platforme,console,etc.)trebuiesafieprevazutecudispozitivedeamortizareavibratiilor,dimensionateastfelincatsaasigureconditiilecorespunzatoaredezgomotsivibratiidincladirileundesuntmontate(salidespectacol,spitale,etc.).

Ventilatoarele se vor racorda la conductele de aer prin intermediul unor racorduriflexibile.

Se recomanda ca racordarea ventilatoarelor la conducte sa se realizeze prinintermediulunorporiunidrepte,culungimeade(810d)attpeaspiratecatsiperefulare(d"estediametrulconductelorcirculare, laconductele rectangularecu laturilea"si"b",d=(a+b)/2).Daca acestmodde racordarenu sepoate realiza,pentru racordul laguradeaspiraieaventilatoruluisevaadopta,inordineprefereniala,unadinurmtoarelesoluii:

a) cotcuseciunerectangularacupaletededirijaresaucurbacuseciunecircularacurazadecurburamaimarededouadiametre;

b) cutiedeaspiraiecupaletededirijare.

Daca ventilatorul centrifugal refuleaz direct in atmosfera, fr intermediul uneitubulaturi, la gura de refulare a ventilatorului se prevede fie un tronson drept, avnd

seciuneaegalacuceaaguriide refulare (axb )si lungimeaminima0,75 (axb), fieundifuzorcuunghiullavrfde10...15silungimede1,00...1,5m.

La alegereadin cataloage a ventilatoarelor racordate la reeaprin intermediulunorpiesemontatepe aspirate saupe refulare careperturba curgerea, se folosesc factoriidecorecierespectivi.

Ventilatoarelecaresuntutilizatepentruevacuareafumuluisigazelorfierbiniincazdeincendiu trebuie sa fie rezistente la foc clasa F400120. La cldirile echipate cu instalaiiautomate de stingere a incendiilor tip sprinkler, ventilatoarele de evacuare a fumului sigazelorfierbiniincazdeincendiupotfirezistentelafocclasaF200120.

Productoriideventilatoareredaucurbelededebitpresiune,debitputereabsorbita,debitrandamentsidebitniveldezgomotpentrufiecaretipodimensiunesimaimulteturaii


28/107

65

aleacestora.Unexempludeastfeldecurbeseregseteinfig.3.14

Fig.3.14Curbecaracteristicepentruventilatorulaxial


29/107

66

I.3.6.Filtredeaer

I.3.6.1Problemegenerale

Filtreledeaersuntelementeale instalaiilordeventilare/climatizareavnd funcia

de reinere a impuritilor solide sau gazoase coninuten aerul atmosferic i recirculat,

nainteaintroduceriiacestuianncperilesupuseventilriisauclimatizrii.Acesteimpuritisuntformatedinparticuledeoriginemineral,vegetal sauanimal cudimensiunicuprinse

ntre0,001i500m.

Captareaparticulelor solide sau lichide sepoate facecudiferitemetode fizice, iar

particulelegazoaseprinprocedee chimice i/sau fizice.Concentraianparticuleaaerului

atmosfericnepoluatsesitueazntre0,05i3,0mg/m.

Condiiile pe care trebuie s lendeplineasc un filtru: grad de reinere ctmai

ridicat, capacitate mare de reinere a prafului, rezisten aeraulic mic sau n limite

economice iconstant n timp,cheltuielide investiiectmai reduse,ntreinereuoar,

construciiaferentereduse,ctmairobuste,etc.

Clasificareafiltrelordeaer:*dupmrimeaparticuleideprafreinute: grosiere d100m;

normale 6


30/107

67

Msurarea seefectueaz plecndde laconcentraiaprafuluinamontede filtru i

cea dup filtru. Se poate defini gradul de reinere (pentru praf de testare) sau eficiena

(pentruprafatmosferic):

= 100[%] (3.1)

ncare:Cam concentraiaparticulelordinaernamontedefiltru[mg/m];

Cav concentraiaparticulelordinaernavaldefiltru[mg/m].

Aceast mrimececaracterizeaz unfiltrueste,ngeneral,variabil icreteodat

cucretereagraduluidecolmatareafiltrului(cuexcepiafiltrelorelectrice).

Permeabilitateafiltrului PSepoatedefinipermeabilitateafiltruluiprinrelatia:

[%] (3.2)

>ncrcareaspecificaaunuifiltrudeaer Vf,[m3/hm

2],egal cudebitulorardeaerce

poatefifiltratde1m2

destratfiltrant.

> Suprafaadefiltrarenecesar Af

Aceastasedetermin funciededebituldeaerV[m3/h]curelaia:

fV

VA = [m

2] (3.3)

>Rezistenafiltrelor Hfsepoateexprimaprinrelaia:

n

f vEH = [mmH2O] (3.4)

unde:

E coeficientempiric;

v vitezaaeruluilaintrareanfiltru,[m/s];

n exponentexperimental

Experimentalsaustabiliturmtoareleperechidevalori;

pentru esturi din finet, E = 100 ... 130, n = 1,0;

pentru esturi din ifon, E = 5,6 ... 8,5, n = 1,0;

pentrupnz simpl, E=131, n=1,17.

>PerioadadecurireZ,exprimatnzilesepoatedeterminacurelaia:

24

1001000

=

fam Vc

PZ

[zile] (3.5)

unde:Psaturarealimit cuprafafiltrului[g/m2];

PentruPsepotluaurmtoarelevalori:

P=200...300g/m2,pentrufiltrecuesturi;

P=100...150g/celul,pentrufiltredehrtie;

P=500g/celul,pentrufiltrecuumplutur.


31/107

68

camconcentraiainiial,naintedefiltrare,aprafuluidinaer,nmg/m3

I.3.6.3Caracteristicilefiltrelor

Eficiena unui filtru este variabil n timpul exploatrii, mrinduse odat cu ncrcarea

filtruluins creterezistenaaeraulic.

*Rezistenaaeraulic esteindicat deproductornfunciedecategoriafiltrului: grosiereinormale


32/107

69

a) dinmotiveigienice,aerulintrodustrebuiefiltrattndouatrepte(celputinpentru

IDA1siIDA2);

b) primulfiltrudeintrare(prefiltrul)esteminimumclasaF5,darpreferabilclasaF7.

AdouatreaptadefiltraretrebuierealizatacuunfiltrudeclasacelputinF7dar

preferabilclasaF9.Dacaexistaosinguratreaptadefiltrare,cerintaminimaeste

clasaF7;c) ladouasaumaimultetreptedefiltrare,primatreptadefiltretrebuieamplasata

inaintedetratareaaerului,iaradouatreapta,dupaaceasta;

d) filtrele de gaz (filtrele cu carbon) sunt recomandate pentru categoria de aer

exteriorODA5.AcesteapotfiosolutebunasiincazulcategoriilorODA3siODA

4. Filtrelede gaz trebuie in general combinate cu filtre F8 sau F9,montate in

aval;

e) pentru categoriade aer exteriorODA5 (regiuniputernic industrializate, langa

aeroporturi,etc.)uneleaplicatiipotnecesita filtrareelectrica. In cazulpoluarii

temporare a aerului exterior, este recomandata echiparea acestor filtre cu o

derivatiesimonitorizareapermanentaacalitatiiaerului.

Dinmotive igienice, filtreledinprima treaptade filtrarenu trebuiesa fieutilizate

maimultdeunan,inaintedecurataresauinlocuire.Filtreleutilizateintreaptaadouasau

a treia nu trebuie utilizatemaimult de doi ani, in aceleasi conditii. Se recomanda, de

asemenea, inspectarea vizuala simonitorizarea caderii de presiune in aceste filtre, prin

montareaunormanometrediferentialecuprizeinamontesiavaldefiltru,iarladepasirea

pierderii de sarcinamaxime recomandate pentru curatare, sa se prevada ometoda de

semnalizareacusticasauvizuala.

Laproiectareasiamplasareaprizeide introducereaaeruluiexterior,seurmareste

saseeviteintroducereaimpuritatilorlocale,aploiisauazapezii,insectiuneafiltrului.Pentru a seminimiza riscul dezvoltariimicrobillor in filtru, centrala de ventilare

trebuiesafieastfelproiectataincat umiditatearelativainfiltrusafiepermanentsub90%,

iarceamediepentru treizileconsecutivesa fiemaimicade80% in toatecomponentele

instalatiei,inclusivfiltru.

Daca se prevede un filtru pe aerul recirculat catre centrala de ventilare, acesta

trebuiesaaibaminimaceeasiclasadefiltrarecasifiltruldepecircuitulprincipalalaerului

exterior.

Pentruprotejareainstalatieideevacuareaaeruluiviciatprecumsipentruprotectia

mediuluiexterior,estenecesarunfiltrudeclasaminimaF5.

Aerulextrasdinbucatariitrebuieintotdeaunatrecutprintroprimatreaptacufiltru

specialpentrugrasimi,caresapoatafiinlocuitsicuratatcuusurinta.

Filtrelenu seamplaseaza in imediataapropierea refulariiventilatorului sauacolo

undedistributia curgerii in sectiunea transversalanuesteuniforma (dupa coturi saualte

piesespecialecumodificareadirectieidecurgereaaerului).

InstalatiilederecuperareacalduriiseprotejeazaintotdeaunacuunfiltrudeclasaF6

sausuperioara.Unitatilerotativederecuperareacalduriitrebuieechipatecuelementecare

permitcuratarea.


33/107

70

Tab.3.7Caracteristicilesialegereafiltrelordeaer


34/107

71

Cap.I.3.7Bateriipentrunclzire/racire

I.3.7.1Bateriipentrunclzireaaerului

Bateriilepentrunclzireaaeruluisuntschimbtoaredecldur apaersauaeraer,

care intr ncomponenaagregatelordeventilare iclimatizareprecum iaaerotermelor.Dup agentulprimar,purttordecldur seclasificnbateriidenclzirecuabur,ap caldsau fierbinte, baterii electrice i baterii denclzire funcionnd cu gaze arse. Cele maiutilizatesuntbateriiledenclzirefuncionndcuabur,ap cald saufierbinte.

IV.7.6Alegereauneibateriidenclzire

Pentru baterii denclzire de puteri relativ mici, alegerea se face din catalogulproductorului. Pentru baterii de puteri mari, este necesar ca fabricantul s verificeparametriicerui,cuajutorulunuiprograminformatic,pebazadatelorpuseladispoziiede

proiectant.Se poate reprezenta grafic evoluia caracteristicilor unor baterii de nclzire la

temperatur i debit variabile.n practic se utilizeaz un tip de nomogram avndnabscis vitezaaeruluiinordonat coeficientuldeeficacitate:

= (3.5)

ncare:2 temperaturadeintrareaaeruluinbaterie[C];2' temperaturadeieireaaeruluidinbaterie[C];m temperaturamedieaagentuluiprimar[C].

Funcionareacuabur

Dinecuaiageneral aschimbtoarelorsadedus:

=1 e (3.6)

ncare:a suprafaaexterioar specific denclzireraportat laseciuneafrontal [m/m];

v vitezaaerului[m/s];U coeficientulglobaldetransfertermic[W/mK];p densitateaaerului[kg/m];c clduraspecific aaerului[J/kgK].

Aceast relaie a servit la trasarea diagramei din fig. 3.15, care d coeficientul deeficacitate pentru 6 tipuri de baterii cu un rnd de evi, valabil pentru tipul II de evi cuaripioare.

Funcionareacuap caldncazulbateriilorfuncionndcuap cald sepotconstruidiagrame identice cu cele trasate pentru bateriile funcionnd cu abur, plecnd de latemperaturamedieaagentuluitermicadmindc schimbtorulestecucurentncruciat,

presupunereadmis pentrumajoritateabateriilordenclzire.


35/107

72

ncazulbateriilorcumaimulternduri,alimentareacuagenttermic(ap)sefacedeaamanier cafuncionareas fiemixt,adic ncurentncruciat incontracurent,ceeacearecaefectcretereacoeficientuluideeficacitate.

Fig. 3.16 prezint curbele caracteristice pentru o baterie de tip III cu 1 pn la 6rndurideevi.

Fig.3.15.Curbecaracteristicepentrubateriidenclzirecuaburcu1rnddeevi

Fig.3.16.Curbelecaracteristicealeuneibateriidenclzirecuaburcumaimulternduri


36/107

73

I.3.7.2.Bateriipentrurcireaaerului

Dinpunctdevedereconstructiv,bateriilepentrurcireaaeruluisuntidenticecuceledenclzire.Datfiindecarturiledetemperatur maimicidectncazulnclzirii ipentruaobine efectul de rcire dorit este necesar cuplarea bateriilor de rcire sau folosirea

tipurilorcuunnumrmaimarederndurideevi.Circulaia apei esten contracurent i vitezele de circulaie sunt mai mari (peste 1

m/s) dectn cazulnclzirii, de unde, i necesitatea ca pompele de circulaie s aibpresiunimaimari.

Recomandaripentrudimensionareasialegereabateriilorincalzire/racire

Sarcina termica de calcul pentru care se dimensioneaza bateriile de racire sestabilestepebazadiferenteideentalpieaaerului la intraresi iesiredinbateriesi luand inconsideraretemperaturamediedecalculaagentuluideracire.

Sarcina termica de calcul pentru care se dimensioneaza bateriile de incalzire sestabilestepebazadiferenteidetemperaturasaudeentalpieaaeruluilaintraresiiesiredinbateriesiluandtnconsideraretemperaturamediedecalculaagentuluideincalzire.

Nuserecomandabateriideracirecuvaporizaredirectadecatdacasepoaterealizavariatiadebituluideagentfrigorific.

Vitezafrontaladetrecereaaeruluiinbateriadeincalzire/raciretrebuiesasesituezeinintervalul23,5m/s.

Incazulincareconductadereturauneibateriideincalzireesteracordatalacircuituldecondensarealunuicazan incondensate,bateriatrebuiedimensionatapentruunregimde temperatura a apei de 60/40C. In varianta utilizarii altor tipuri de cazane, bateria deincalzire va fi dimensionata pentru un regimul nominal de temperatura al cazanelor (deobicei80/60Csau90/70C).

Serecomandacadistantadintrearipioaresafiedeminim2,5mmincazulbateriilorde racire cu dezumidificare si de minim 2,0 mm in cazul celorlalte tipuri de baterii deincalzire/racire.

Cadereadepresiunepeparteadeaerabateriilordeincalzire/raciretrebuielimitatapecatposibilinacestsensserecomandavaloriledintabelul 3.8

Tabelul3.8.:Valorirecomandatepentrupierdereadesarcinainbateriilede incalzire/racire(dinSREN13779:2007)

Component Pierdere de sarcinasczuta(Pa)

Pierdere de sarcinamedie(Pa)

Pierdere de sarcinaridicata(Pa)

Bateriedenclzire 40 80 120

Bateriedercire (100)60 (140)100 (180)140


37/107

74

Cap. I.3. 8 Camere de tratare cu apa

Camerele de tratare cu apa sau camerele de pulverizare sunt schimbtoare decldur care servesc pentru tratarea aerului prin trecerea acestuia printr-o ploaie de ap.Concomitent cu schimbarea strii aerului se obine i purificarea lui prin preluarea de ctreap a unora dintre impuritilece le conine (praf, fum, mirosuri etc.).

Funcie de starea final dorit a aerului i funcie de condiiile locale (de sursadisponibil), se poate folosi pentru rcire ap din surse subterane, ap rcit sau aprecirculat.

Camerele de pulverizare se pot clasifica astfel:

dupdirecia de micarea aerului;

- camere orizontale;

- camere verticale.

dupdirecia de micarea apei pulverizate fatade aer;

- n echicurent;- n contracurent;

-combinate.

dupnumrul de trepte:

- cu o treapt;- cu dou trepte.

I.3.8.1 Camere de pulverizare orizontale

Schema de principiu de realizare a unei camere de pulverizare orizontale cu o singurtreapt este prezentat n fig. 3.17. Aerul intr prin racordul 1 n separatorul de intrare 2; deaici aerul este trecut n camera de pulverizare propriu-zis 4 unde aerul este stropit cu ap

prin intermediul registrului de pulverizare 3. Aerul trece apoi n separatorul de picturi 5 ieste evacuat prin racordul 6. Apa folosit, ca i condensul rezultat din separatorul de picturieste adus n bazinul 8 prin racordul de intrare 7; pentru golirea bazinului cu ap esteprevzut racordul 9.

nseciunea prezentat n fig. 3.17b se observ c pulverizarea apei se face pe toatseciunea de trecere a camerei.

Fig. 3.17. Camer depulverizare orizontal: a -

vedere din fata; b - seciune transversal

Schema de principiu a unei astfel de camere este redat n fig. 3.18n acest cazintrarea aerului se face pe la partea inferioar a camerei de pulverizare 9 - racordul 1, practic

chiar deasupra pnzei de ap din bazinul 3, iar evacuarea se face pe la partea superioar,racordul 7. Att pe intrare ct i pe ieire sunt prevzute separatoare de picturi 10 i 6.


38/107

75

Registrul de pulverizare a apei 8 ipreia apa necesar din bazinul 3 cu ajutorul pompei 4,prin intermediul conductei 5. Completarea cu ap se face prin racordul de alimentare 2.

Camerele de pulverizare verticale se pot construi i cu umplutur din corpuriceramice sau metalice, pentru a se mri astfel suprafaade contact dintre aer i ap.

Un element important n structura unei camere de pulverizare l constituiedispozitivele de pulverizare a apei. Dup modul n care se realizeaz pulveriz area apei,

acestea se pot clasifica n dou grupe mari i anume:- pulverizatoare de oc, la care pulverizarea efectiv a apei se realizeaz prin lovirea de

un obstacol a jetului compact de ap ce iese din ajutaj;- pulverizatoare centrifuge, la care apei i se imprim o micare de rotaie prin trecerea

apei prin canale speciale sau prin introducerea apei tangenial la corpul pulverizatorului.

Fig. 3.18 Camer de pulverizare vertical

Alegerea pulverizatoarelor se face funcie de fineea cerut pulverizrii, care depindede tipul constructiv, de diametrul orificiului de ieire i de presiunea apei.

Camerele de pulverizare se construiesc cu unul sau cu mai multe registre de

pulverizare, circulaia apei i a aerului avnd loc n echicurent sau ncontracurent. De asemenea se obinuiete adesea s se foloseasc camere de pulverizare cudou trepte; acestea au avantajul c se poate obine o rcire mai accentuat a aerului la unacelai consum de ap rece.

Fig. 3.19 Camer de pulverizare

cu dou trepte (notate cu I i II)


39/107

76

n fig. 3.19 este prezentat schema unei camere de pulverizare cu dou trepte(notate cu I i II), fiecare treapt avnd cte dou registre de pulverizare (respectiv 3 i 5).Apa folosit n treapta a doua este recuperat din bazinul de colectare 8 al acestei trepte itrimis cu pompa 10 n registrele de pulverizare ale primei trepte. Alimentarea cu ap icompletarea pierderilor se face cu ajutorul pompei 11.

I.3. 8 .2. Calculul termic de alegere a camerelor de pulverizare

Camerele de pulverizare pot fi utilizate pentru procese de rcire cu uscare sau/ipentru procese de umidificare adiabatic, metodele de dimensionare fiind specifice fiecruiproces n parte.

Utilizarea camerelor de pulverizare pentru procese de rcire cu uscare este, n ultimaperioad de timp, mult mai redus deoarece acest proces este mai greu controlabil ireglarea lui este mai dificil, procesul fiind realizat de tot mai muli productori de aparaturde climatizare cu baterii de rcire.

Camerele de pulverizare sunt folosite, n prezent, pentru procese de umidificare

adiabatic, iar metodologia de calcul sau alegere a acestora este specific fiecruiproductor n parte. Se prezint calculul termic pentru regimul de pulverizare politropic iumidificare adiabatic deoarece sunt n funciune multe agregate de tratare care utilizeazaceste tipuri de procese.

Exist multe metode de alegere a camerelor de pulverizare. Fiecare metod sebazeaz pe camere de pulverizare testate n anumite condiii.

Metoda german de dimensionare Rasch - Wittorf se utilizeaz pentru camere depulverizare cu o lungime l = 2 m; viteza aerului n camera de tratare v = 2,5 m/s i presiuneaapei naintea duzelor de pulverizare p = 2 bar. Metoda red mai fidel procesele reale care auloc n camerele de tratare, evoluia aerului fiind prezentat n fig. 3.20

Fig. 3.20 . Evoluia aerului n procesul de rcire cu uscare i de umidificare adiabatic(metoda Rasch - Wittorf):

1 - proces ideal; 2 - proces real-n procesul de rcire cu uscare, aerul evolueaz pe curba AC.


40/107

77

Modificarea strii aerului se produce, mai nti, pe direcia care rezult din unireapunctului de stare a aerului A cu temperatura iniial a apei B1i apoi pe direcia entalpieicare trece prin punctul corespunztor temperaturii finale a aerului n procesul politropic B.

- La procesul de umidificare adiabatic (evoluia AD) modificarea strii aerului seproduce n lungul dreptei de entalpie constant, h = constant, la o temperatur a apei depulverizare ce se determin la intersecia curbei de saturaie =1 cu entalpia strii iniiale a

aerului A.Calculul parametrilor finali ai aerului se face pe baza relaiei:

T/ Ta= 1 - e-mk

(3.8) n care:T = iniial aer - final aer = (A - B)n procesul AB1 ,

(B - C) n procesul BC1, i(A- D) n procesul AD1;

Ta = iniial aer - apn procesul ideal,(A- D1) n procesul AB1,(B- C1) n procesul BC1i(A- D1) n procesul AD1;

m = coeficient de pulverizare, *kg ap/kg aer tratat+;k = constant a camerei de pulverizare,k = 0,5...0,7, pentru procesele de rcire cu uscare ik = 2...3, pentru procesele de umidificare adiabatic.

Relaia este nomografiat n fig. 3.21

Fig.3.21 Nomograma de

alegere a raportului T/ Ta

Pentru determinarea parametrilor aerului i apei se procedeaz n felul urmtor: se

alege un coeficient de pulverizare m i se determin pentru acesta, din fig. 3.21 , o valoareT/ Ta pentru procesul AB (folosind domeniul cuprins ntre 0,5 i 0,7 din nomograma

fig.4.5.5) i cu ajutorul acestei mrimi se determin valoarea temperaturii finale a aerului B ;

B = A- ( T/ Ta) (A- B1) *C+ (3.9)

Cu ajutorul acesteia se determin punctul B, apoi punctul C1, la intersecia entalpieihB cu curba de saturaie = 1. Pentru coeficientul de pulverizare m, ales, se determinraportul T/ Tacorespunztor procesului adiabatic BC (folosind domeniul k = 2...3), iar cuaceast valoare i cu temperaturile B, C1se determin temperatura C.

C= B- ( T/ Ta) (B- C1) *C+ (3.10)


41/107

78

nclzirea apei de pulverizare se va determina cu relaia:

M haer =Ga ca Tap (3.11)n care:

M- debitul de aer [kg/s];

haer= hA - hB; Tap = B2- B1unde:

B1, B2 - sunt temperaturile final i iniial ale apei;ca= 4,186 kJ/kg K, cldura specific a apei;Ga= M m, *kg/s+.

Temperatura final a apei se determin cu relaia:

B2 = B1+ ( haer / m ca) *C+ (3.12)

n ipoteza c procesul de umidificare adiabatic are loc n camera de pulverizare, att

vara ct i iarna, temperatura apei este egal cu temperatura dup termometrul umed alpunctului A, iar temperatura final a aerului D, se determin cu o relaie similar relaiei3.10 adaptat procesului A - D1.

Exemplul de calcul 1

Un debit de aer:

M = 8000 kg/h, de stare A cu parametrii A= 28C; A= 60%, este rcit i uscat cuajutorul apei avnd:

ai= B1= 8 C.Se cere s se determine parametrii finali ai apei i ai aerului n procesul politropic de

rcire i uscare utiliznd metoda Rasch - Witorf.Rezolvare- Se unete punctul A cu punctul B1, aflat la intersecia lui B1cu = 1.(fig.3.20)- Se alege un coeficient de pulverizare m = 0,9 kg ap/kg aer.

Pentru procesul politropic, se determin cu nomograma din fig. 4.61, cu k ndomeniul 0,5...0,7)

T/ Ta= 0,4 , rezultnd:B= A - 0,4 (A- B1) = 21,2 C.

- La intersecia dreptei

hB= 51,2 kJ/kg cu = 1 se determin C1, cu C1= 18 C.Utiliznd aceeainomogram (k n domeniul 2...3) se determin T/ Ta= 0,9; rezult:C= B- 0,9 (B- C1)= 18,3 C.

- Temperatura finala a apei, B2se determin cu relaia 3.12:

B2= 8 + (64,8 - 51,2)/ 0,9 4,186 = 12,4 C.


42/107

80

I.3.9 Tratareacuaburn cazul folosirii acestor aparate se introduce direct abur, fie n tubulatura de

ventilare,fienncperi.nfunciededestinaiancperii,calitileaburuluisuntdiferite.

Pentruncpericivile,curate,aburultrebuies fiesaturatuscat,fr urmederugin,ulei,miros.nacestcaz,aburulseproducengeneratoare specialeprevzutecuelectrozisaucutermoplonjoare.

Dinpunctdevedereigienic,estemaibunprocedeulcuaburdectcelcucameredepulverizare. Din punct de vedere al consumului de energie, sistemul cu abur este maidezavantajos,fiindmaiscump.

Unexempludeaparatesteartatnfig.3.22

Fig.3.22.GeneratordeaburCONDAIR Elveia schem deprincipiu1 abur;2 rezervordeumplere;3 ap rece;4 furtuncondensat;

5 furtunabur;6 electrozi;7 ventilmagnetic;8 evacuare.

Aburulesteprodusntruncilindrucuajutorulunorelectrozi.Apa folosit esteceade lareea,asigurndconductivitateaelectric ntreelectrozi.Prinevaporare,sruriledinap sedepun lapartea inferioar a cilindrului fiindnecesar curirea,din cndn cnd.Aparatultrebuieracordatlareeauadeap rece,lacanalizareilareeauaelectric.

Exist dou categoriideaparate:mici,cudebitedeaburde1...2kg/h,racordate lareeauamonofazic, i aparatemari, cu debite de 4...90 kg/h, cu consumuri de energieelectric de3...70kW.


43/107

81

Reglareadebituluideabur se facecuajutorulhigrostatelorntro treapt,ndoutreptesaucontinuu.

Pentru anumite categorii de cldiri industriale (mobil, zootehnie etc.) aburul nutrebuiesntruneasc proprieti(caliti)deosebite,cazncare,elpoatefipreluatidintroreeadeaburtehnologic(ncazulncareexist).

Unexempludeaparatcareseracordeaz laoreeadeaburesteartatnfig.3.23

Aburulesteobligats treac,mainti,printrunfiltrudeimpuriti,dup carecurgeprintro manta ce nconjoar distribuitorul, mpiedicnd condensarea aburului ndistribuitor,iptrundencameradeuscareundesesepar condensatulformatpn aici.

Accesulmai departe este permis de un dispozitiv de reglare acionat electric saupneumaticcareasigur intrareaaburuluindistribuitor.Distribuitorulsepoatemontalibernncperesauntubulaturadeventilare.

Fig.3.23Aparatdeumidificarecuaburpentrumontareincanaldeaer


44/107

82

I.3.10Recuperatoaredeenergie

I.3.10.1.Problemegenerale

Instalaiile de ventilare si climatizare necesit importante cantiti de energietermic sau frigorific pentru tratarea aerului. O parte din aceast energie este eliminat

odat cuaerulevacuat i,oridecteoriesteposibil,eatrebuierecuperat.Ceamaisimpli eficient metod de recuperare este recircularea aerului care nu estens acceptat ntoatesituaiile,dincauzacalitiiaeruluicetrebuierecirculat.

n multe situaii exist ns i alte surse de cldur care pot fi recuperate (gaze deardere, apa de rcire a unor utilaje etc.) i, de aceea, pentru recuperarea energiei seutilizeaz recuperatoaredecldur.

Pentrucaunrecuperatordecldur s poat fiutilizatn instalaiiledeventilare iclimatizare el trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: s aib eficien ridicat,etaneitate sporit, sensibilitate acceptabil la nghe, pierderi de sarcin moderate,rezisten decoroziuneintreinereuoar.

Pentrurecuperareaclduriiseutilizeaz urmtoarelesisteme: regenerative care utilizeaz un material acumulator de cldur ce poate stocan

masa lui cldura perceptibil, latent sau amndou. Din aceast categorie fac parterecuperatoarelerotativecuregenerare;

recuperative care utilizeaz pentru transferul de cldur o suprafa de schimb,transmind numai cldurperceptibil.n aceast categorie sunt incluse recuperatoarelecuplci,cutuburitermiceicufluidintermediar;

cupomp decldur careutilizeaz unagentfrigorificpentrutransmitereaclduriidelaosurs cupotenialredus.Toatesistemelepotrealizaimportanteeconomiideenergiedar necesit cheltuieli de investiii i dentreinere astfel c trebuie efectuat un calcul de

optimizarenainteaadoptriiunuisistemsauaaltuia.

I.3.10.2.Tipuriconstructivederecuperatoaredecldur

Recuperatoarerotative

Recuperatoarecuplci

Recuperatoarecutuburitermice

Recuperatoarecufluidintermediar incircuitinchis

Recuperatoaredecalduracufluidintermediarincircuitdeschis

nacestsistemderecuperare aerlichid,lichidaer, fluidulintermediar circulntredoua schimbatoare de caldura (turnuri) introducere , respectiv evacuare, intr n contactdirectcuambelefluxurideaer,transportnd vaporiideap icaldura ntredebituldeaerevacutsicelintrodus(Fig.3.24).

Circulatiafluidulintermediarsefacecuajutorul pompelorpetraseulprincipalcatsipecelsecundar.

Temperaturaaerului poatevariainlimitele40Csi +46C .

Aerulevacuatpoatecontineimpuritatisideaceeatrebuis fiefiltratnaintedeintrareainturnuri. Particulele umezite trebuiesc filtrate din soluia absorbant, care minimizeaz


45/107

83

EXHAUST

A

contaminareancruciat ntre particule. Fluidul intermediar poate fi format din soluiisorbente(deobicei,osoluieauneisaridehalogen ex;osolutiedecloruradelitiu coninaditivicuefectantibacterian.)

Fig.3.24Turnuriculichidabsorbant

Testele au artat c masa de contact poate elimina pn la 94% din bacteriilecontinute in aerul introdus reprezentand o necesitate in aplicatiile de climatizare dindomeniulspitalicesc.Esteposibils apar contaminareancruciat aparticulelorgazoase.

In functionare pot aparea contaminari cu halogeni si de aceea se impun verificariperiodice.Inzonelemaireci,pierderiledeumiditatedinfluxuldeevacuarepotdiluaexcesivsoluiaadsorbant.Incalzirealichiduluiabsorbantintrodusnfluxuldealimentarecuaeralturnului contactor ridic temperatura de descrcare i umiditatea aerului de alimentareevacuat,preveninddiluareaexcesiv.Acestlucru,colaboratcuadugareaautomat deap,poate menine concentraia soluiei adsorbante pe timp de vreme rece, permitnd

sistemuluis furnizezeaerlaoumiditateitemperatur fix.

Recuperatoare decldur tiptermosifon

Schimbtoare de cldur termosifon bifazice sunt sisteme ermetice, care constauntrun evaporator, un condensator, conducte de interconectare, i un fluidintermediar,aflat att n stare lichid, ct si de vapori. Sunt folosite dou tipuri determosifoane:cutubsigilatermetic (fig.3.25)iuntipbaterie(fig.3.26).

ntermosifonuldetiptubsigilat,evaporatorul icondensatorulseafl deobicei lacapetele opuse ale unui set de tuburi termosifon drepte, individuale, iar conductele de

evacuare i de alimentare sunt adiacente pentru cealalt (aceast dispunere este similarceleidintrunsistemdeconductedenclzire).

n termosifoanele tip baterie, bateriile de evaporare i condensare sunt instalateindependentn tubulatura de aer i sunt interconectate prin conductele de transport afluidului de lucru (aceast configuraie este similar cu cea a conductelor dinrecuperatoarele cu fluid intermediar).Un termosifon este un sistem ermetic ce conine unlichidde lucrubifazicndou etape.Deoareceopartedinsistemconinevapori ioparteconinelichid,presiuneadintruntermosifonestereglementat detemperaturalichidului lainterfaalichid/vapori.

Dac mediul ambient cauzeaz o diferen de temperatur ntre zonelen care

interfeele de lichid i vapori sunt prezente, diferena de presiune a vaporilor rezultatprovoac transferulvaporilordelazonelecaldelacelereci.


46/107

84

Fluxulestesusinutprinprinprocesuldecondensarenzonelemaireciideprocesulde evaporaren zonele mai calde. Condensatorul i vaporizatorul trebuie s fie orientateastfelnctcondensuls poat revenilaevaporatorpringravitaie(Figurile3.25i3.26).

Fig.3.25Schimbatoaredecalduratiptermosifonermetic

A unidirectional;B bidirectional

Fig 3.26SchimbatoaredecalduratiptermosifonculichidintermediarA buclaunidirectionala;B buclabidirectionala

n sistemele termosifon, diferenta de temperatur si forta de gravitatie sunt necesarepentru ca fluidul de lucru s circule ntre evaporator si condensator. Ca rezultat,

termosifoanele pot fi concepute s transfere cldura n ambele direcii n mod egal(bidirectional),ntrosingur direcie(unidirecional),saunambeledireciinmodinegal.


47/107

85

Deisimilarecadesign imoddefunctionarecutuburiletermice,tuburiletermosifonsuntdiferitendou moduri:

nuaufiltrudecondensi,prinurmaresebazeaz doarpegravitaiepentruaretrimitecondensulspre evaporator,ntimpcetuburiletermice utilizeaz forelecapilarei eledepind,celpuinlanceput,pefierbereanucleat,pecndtuburiletermiceevaporalichidul dintrointerfa extins,permanent lichidvapori.

Tuburiletermosifonnunecesit pomp pentruapunencirculaiefluiduldelucru.Cutoateacestea,configuraiageometric trebuies fieastfelrealizatnct fluiduldelucrunstarelichid s fiemereuprezentnseciuneaevaporatorului schimbtoruluidecldur.

Tuburiletermosifondifer dealtesistemederecuperarecufluidintermediar prinfaptulc acesteanunecesit pompei,prinurmare,niciosurs extern dealimentarecuenergieelectrica,iarbateriiletrebuies fieadecvatepentruevaporareidecondensare.Schimbatoareledecalduratermosifonbifazicesuntutilizatepentrunclzireaapeicuenergiesolar ipentrumbuntireaperformanelorsistemelordeaercondiionatdeja

existentePerformantelerecuperatoarelortiptermosifonbifazicepotfifolositepentruareducedimensiunilenoilorsistemedeclimatizareiareduceastfelcosturiletotaledeproiect.

Fig.3.27PerformanetipicealetermosifonuluibifazicIn fig.3.27se prezint performanelerecuperatoarelortiptermosifonbifazice.

I.3.10.3Comparareasistemelorderecuperareaenergieiaeraer

Estedificildecomparatdiferiteletipuridesistemederecuperaredeenergieaeraerpebazaperformanelorgenerale.

Elepotficomparatepebazaunorparametricertificati:eficiena sau pierderiledeaer. Intabelelul3.9.suntcomparatesiprezentate principaleletipuri derecuperatoaredecalduraaeraer

Tab.3.9Comparareaprincipalelortipuriderecuperatoaredecalduraaeraer

Eficianta%

CuplacifixeCuplacitip

membrana

Rotativ

energie

Rotativ

calduraTubtermic

Cufluid

intermediarTermosifon

Cufluid

intermediar

adsorbant


48/107

86

Circulatiaaerului

ContracurentCurent

incrucisat

Contracurent

Curentincrucisat

ContracurentEchicurent

EchicurentontracurentEchicurent

Contracurent

Echicurent

Gamademrimea

echipamentului,

l/s

25 25 25 35000 25 35000 50 50 50

Eficacitateatipicasensibilitii(ms=me),%

5080 5075 50 85 50 85 4565 55 65 4060 40 60

Eficacitateatipiclatent ,*%

50 72 50 85 0

Eficacitateatotal,*%

50 73 50 85

Vitezafrontal,m/s

15 1 3 2.5 5 2 5 2 4 1.5 3 2 4 1.5 2.2

Scdereadepresiune,Pa

100 1000 100 500 100 300 100 300 150 500 150 500 150 500 170 300

EATR,% 0 5 05 0.5 10 0.5 10 01 0 0 0

OACF 0.97 1.06 0.97 1.06 0.99 1.1 1 1.20.99 1.01

1.0 1.0 1.0

Plajadetemperatur,C

60 800 10 50 55 800 55 800 40 40 45 500 40 40 40 46

Modalitatetipic

deachiziionare

DoarschimbtorSchimbtoricarcas

SchimbtoriventilatoareSistemcomplet

DoarschimbtorSchimbtoricarcasSchimbtori

ventilatoareexterioareSistemcomplet

DoarschimbtorSchimbtoricarcas

SchimbtoriventilatoareSistemcomplet

DoarschimbtorSchimbtoricarcasSchimbtor

iventilatoareSistemcomplet

DoarschimbtorSchimbtoricarcasSchimbtor

iventilatoareSistemcomplet

Doarcircuitulspiralat

Sistemcomplet

DoarschimbtorSchimbtor

icarcas

Sistem

complet

Avantaje

Fr primobile.Scdereredus apresiunii.

Uordecurat

Fr primobile.Scdereredus apresiunii.

Pierderideaerreduse.

Transferdemas sauumiditate.Dimensiunimaximecompacte.Scdereredus apresiunii.

Disponibilpentrutoatetipuriledesistemedeventilaie

Dimensiunimaximecompacte.Scdereredus apresiunii.

Uordecurat

Fr primobile,cuexcepia

nclinrii.Ventilatorulsituatnzoneneeseniale

Diferenialdepresiunedepn la15kPa

DebitulevacuatpoatefiseparatdeceldeintrodusVentilatorul

situatnzoneneeseniale

Fr primobile.Debitulevacuatpoatefiseparatdeceldeintrodus.

Ventilatorulsituatnzoneneeseniale

Transferlatentdelafluxuri

ndeprtateCurareeficientmicrobiologic

pentrufluxuldealimentare,ctideevacuare

LimitriDimensiunimaripentrudebitemari.

Numrredusdefurnizori.

ntreinereaiperformanelepetermenlung

necunoscute

Aeruldeadmisie poatenecesitarciresaunclziresuplimentareUneleEATRfrdispozitivde

curare

UneleEATRfrdispozitivdecurare

Eficienapoatefilimitat descdereadepresiuneidecosturi.Numrredusde

furnizori

Prognozaeficieneinecesitmodeledesimulareprecise

Eficienapoatefilimitat descdereadepresiuneidecosturiNumrredusdefurnizori

Numrredusdefurnizori

ntreinereaiperformanelenecunos

cute


49/107

87

I.3.10.4Bazedecalcul

Agregatedetratarecurecuperatoaredecaldura(HRV)

Eficienasensibil saunuiagregatdetratarecurecuperatordecalduracuplaci(HRV)fig.3.28estedat deformula

s=maxs,

s

q

q= =

)(

)(cm

13min

12pss

ttC

tt

)(

)(

13min

43

ttC

ttcmpes

(3.13a)

undeqsestecantitateadecldur sensibil dat derelatia=sq sq max,s (3.13b)

Fig.3.28 Dateleprincipalealeunuirecuperator

undeqsmaxreprezint cantitateade cldur sensibil maximadat derelatia)( 13minmax, ttCq s = (3.13c)

Unde

s=eficienasensibilt1=temperaturatermometruluiuscatinpuncteleindicatenfigura3.28,[C]ms=debitdeaeruscatintrodus,[kg/s]me=debitdeaeruscatevacuat,[kg/s]Cmin=minimulcpsmsicpemecps

=

cldur specific aaeruluiumedintroduslapresiuneconstant,kJ/[kgK]cpe=cldur specific aaeruluiumedevacuatlapresiuneconstant,kJ/[kgK]

Metodedecontrol (HRC)

Bypassclapetesitubulatura

Bypassclapetesitubulatura

Bypasclapeteicontrolalvitezeirecuperatorului

Bypasclapeteicontrolalvitezeirecupera

torului

Unghidenclinaredepn la10%din indiceledenclzire

maxim

Valv debypasssaureglajuldebituluipompei

Valv decontrolpentrutoatgama

Valv decontrolsaureglajuldebituluipompeipentru

ntreagagam


50/107

88

Presupunnduse c nu exist condensare de vapori de ap n recuperatorului decaldura(HRV)condiiaaeruluiintroduslaieireeste

t 2=t 1 )( 31min tt

cm

C

pee

s (3.14a)

icondiiaaeruluievacuatlaieireeste

t )( 31min

34 ttcm

Ct

pee

s += (3.14b)

Ecuaiile (3.13), (3.14), (3.15),(3.16), i (3.17) presupun condiii de operaren starestaionar; nu exist transfer termic sau de umiditatentre schimbtorul termic i mediulnconjurtor; nu exist pierderi transversale i nici ctiguri energetice de la motoare,

ventilatoaresaudispozitivedecontrolagheii.Maimult,nuaparecondensaresaunghearesauesteneglijabil.Acestepresupuneri

suntn general aproape adevrate pentru aplicaiile comerciale ale recuperatoarelor decaldura(HRV)

A se reine faptul c recuperatoarelor de caldura (HRV) permit doar schimbul deenergie termic sensibil asociat cu schimbul termic datorit diferenei de temperaturdintre curenii de aer sau dintre un curent de aer i o suprafa solid. Aceste ecuaii seaplic chiar i pe timpul iernii dac nu exist condensaren recuperatoarelor de caldura(HRV)

Schimbul de energie termic sensibil qs inrecuperatoarelor de caldura (HRV) poate fiestimatdin

q s=60m e c pe(t 4t 3 )=Qe p e c pe(t 4t 3 ) (3.14c)

q s=60m sc ps (t 2t 1 )=Qsp sc ps (t 2t 1) (3.14d)

q s= s m minc p(t 1 t 3 ) (3.14e)

UndeQs=debituldevolumalaeruluiintrodus,[m

3/s]

Qe=debituldevolumalaeruluievacuat,[m3

/s]s=densitateaaeruluiuscatintrodus,[kg/m

3]e=densitateaaeruluiuscatevacuat,[kg/m

3]t1,t2,t3,t4= temperaturiledeintrare iieirealeaeruluiintrodus irespectivaleaeruluievacuatmmin=minimuldintremsime

Deoarececpsicpesuntaproapeegali,acetitermenipotfiomiidinEcuaiilede la(3.13) la (3.15)Schimbtoriidecldur sensibil (HRV)potfirealmentefolosiintoatecazurile,nspecial

pentrubazineledenot,camereledevopsit iaplicaiiderenclzire.Ecuaiile(3.13)(3.14)


51/107

89

seaplic attpentruventilatoareleHRVct ipentruERVcuselectareaadecvat ax1,x2,x3,ix4.

Agregatedetratarecurecuperaredeenergie(ERV)

ERVpermitetransferulattaclduriisensibilect iaclduriilatente,ceadinurmdatorit difereneidepresiuneavaporilordeap dintrecureniideaersaudintreuncurentdeaer iosuprafa solid.ERVsuntdisponibilecarecuperatoare rotativecuabsorbie ideasemeneacarecuperatoarecudiscmembran.

Din Fig.3.28. presupunnduse c nu exist condensn ERV, eficiena latent eL aunuiventilatorcurecuperaredeenergieestedat de

L =max,L

L

q

q=

)(

)(

31min

21

wwhm

wwhm

fg

fgs

=

)(

)(

31min

34

wwhm

wwhm

fg

fge

(3.15a)

undeqLestecalduralatentadat deq L = max,LLq (3.15b)

undeqLmaxestecalduramaximadat deq max,L =m minh fg (w1 w 3 ) (3.15c)

undeL=eficienalatenthfg=entalpiavaporizrii,kJ/kgw= umiditateanpunctele indicatenFig.3.28ms=debitulmaseideaeruscatintrodus,kg/s

me=debitulmaseideaeruscatevacuat,kg/smmin=minimumluimsime

DeoareceentalpiavaporizriidinEcuaia(3.15a)poatefieliminat de lanumrtor inumitor,Ecuaia(3.15a)poatefirescris astfel:

max,L =m minh fg (w1 w 3 ) (3.15d)

unde:Emreprezint eficienadeumiditate,egalnumericcueficienalatentEL,imwreprezint vitezadetransferdedreptaumiditiidat de

m w= m m max,w (3.15e)

unde msmaxreprezint vitezamaxim detransferaumiditiidat dem max,s =m min,w (w1 w 3 ) (3.15f)

Presupunndusec nuexist condensdevaporideapnERV, umiditatelaieireaaeruluiintroduseste

w 2=w 1 Ls

w

m

m min,(w1 w 3 ) (3.16a)

iraportuldeumiditatelaieireaaeruluievacuateste


52/107

90

w 4=w 3 + Ls

w

m

m min,(w1 w 3 ) (3.16b)

Eficacitateatotal t aunuiERVestedat deformula

t

=max,t

t

q

q=

)(

)(

)(

)(m

13min

43

13min

12s

hhm

hhm

hhm

hh e

=

(3.17a)

undeqtreprezint clduratotaladat derelatiaq t= max,ttq (3.17b)

undeqtmaxreprezint clduratotalamaxima,dat derelatiaq =max,t m )( 31min hh (3.17c)

unde

t=eficacitateatotalh=entalpiainpunctele indicatenFig.4.82,[kJ/kg]ms=debitulmaseideaeruscatintrodus,[kg/s]

me=debitulmaseideaeruscatevacuat,[kg/s]mmjn=minimfa demsime

Entalpiaaeruluiintrodus laieireeste

h 2=h1 t )( 31min hhm

m

s

(3.18a)

ientalpiaaeruluievacuatlaieireeste

h 4=h 3 + te

m

mmin (h1 h 3 ) (3.18b)

Presupunndusec fluxul lastarea1estedeumiditatemaimare,recuperareadecldurlatent qLdelaERVpoatefiestimat din

q L =m sh fg (w1 w 2)=Qsp sh fg (w1 w 2) (3.19a)

q L =m e h fg (w 4w 3 )=Qe p e h fg (w 4w 3 ) (3.19b)

q L = L m minh fg (w 1 w 3 ) (3.19c)

undehfg =entalpiavaporizriisauclduravaporizriivaporilordeap,kJ/kgw1, w2,w3,w4=umiditatilelaintrareiieire

Transferultotaldeenergieqtdintrecureniestedatde:q t=q s+q L =m s(h s1 h s2 )=Qe p e (h s1 h s2 )=m sc ps (t 1 t 2)+m sh fg (w1 w 2) (3.20)

q t=q s+q L =m e (h e4 h e3 )=Qe p e (h e4 h e3 )=m e c pe(t 4t 3 )+m e h fg (w 4w 3 ) (3.21a)

q t=60 tm min(h s1 h e3 ) (3.21b)

undeh1s=entalpiaaeruluiintroduslaintrare,[kJ/kg]h3e=entalpiaaeruluievacuatlaintrare,[kJ/kg]h2s=entalpiaaeruluiintroduslaieire,[kJ/kg]h4e=entalpiaaeruluievacuatlaieire,[kJ/kg]


53/107

91

Spre deosebire de recuperatoarelede caldura(HRV) lacareserecupereazanumaicaldura sensibila din aerul evacut ,recuperatoarele de energie (ERV) recupereaza energiasensibilasilatentadinaerulevacuat.

Recuperatoarele de energie sunt indicate in spatii cu degajari de umiditate(scoli,birouri,sauinspatiicuaglomeraridepersoane)

Energia transferata poate fi pozitiva sau negative in functie de sensul scaderiiumiditatii.

Unjetdeaercetreceprinrecuperatoruldeenergieisipoatemaricaldurasensibiladelaaeruldincelalaltsens,darpoatesasimiscorezecalduralatentadacaarelocunschimbdemasaalvoporilor.

Energia totala recuperata este diferenta dintre energia sensibila (qs) si energialatenta(qL)asacumseprezintainexemplulurmator.

Exemplu.Sedaunrecuperatordeenergieavand:

debituldeaerexterior4,41mc/sintrodusinrecuperatorcu 35Csi20%U.R.debituldeaerevacuat 4,27mc/intrdodusinrecuperatorcu24C si50%U.R.

Se adopta din fisele tehnice ale recuperatorului, o eficinta a recuperarii calduriisensibilede50%sioeficientaarecuperariicalduriilatentede50%.

Adoptanddeasemeneacalduraspecificaaaeruluide1kJ/kgKsicalduralatentadevaporizare de 2560 kJ/kg ,se cere se sa determine energia sensibila,latenta si totalarecuperatadinaerulevacuate.

Soluie:

Dindiagramelepsihometricesedeterminaceilaltiparametricaiaerului :

Aerexteriorla35Ci20%U.R.:

V1=0.8825m3/kg h1=54.2kJ/kg w1=0.0071kg/kg deaeruscat

Aerinteriorla24Ci50%U.R:

V3=0.854m3/kg h3=48kJ/kg w3=0.0088kg/kgdeaeruscatSecalculeazadebitulmasicalaeruluexteriorlastarea1

m1=1v

Qq= 0.5

/kgm38825.0

/sm341.4= kg/s

nacelaimod,debitulmasicalaeruluiinteriorlastarea3seobtine din

m3=3

3

v

Q= 0.5

/kgm3854.0

/sm34.27= kg/s


54/107

92

Temperaturileaeruluiexterior(t2)duparecuperatorsitemperaturaaerului interior(t4)duparecuperatorpotfiobinutedinEcuaiile(4.33a)i(4.33b)dup cumurmeaz:

t2=35C0.5)]/(1)[/0.5(

)]/(1)[/0.5(

KkgkJskg

KkgkJskg

(35C24C)=29.5C

t4=24C+ 0.5)]/(1)[/0.5()]/(1)[/0.5(

KkgkJskgKkgkJskg

(35C24C)=29.5C

Contintul de umiditate al aerului exterior dupa recuperator w2 si contintul deumiditate al aerului interior dupa recuperator w4 rezult din ecuaiile (4.16a) i (4.16b)dup cumurmeaz:

w2=0.00710.5)]/(1)[/0.5(

)]/(1)[/0.5(

KkgkJskg

KkgkJskg

(0.00710.0088)=0.00795kg/kgdeaeruscat

w4=0.0088+0.5 )]/(1)[/0.5(

)]/(1)[/0.5(

KkgkJskg

KkgkJskg

(0.00710.0088)=0.00795kg/kgdeaeruscat

Cldurasensibil recuperatadinaerulevacuat seobinedinecuaia(3.14c)qs=(5.0kg/s)[lkJ/(kgK)](29.5C24C)=27.5kW

Clduralatent recuperatadinaerulevacuat seobinedinecuaia(3.13a):

qL=[(5.0kg/s)(2560kJ/kg)](0.007950.0088)=10.88kWEnergiatermic net recuperatadinaerulevacuat esteaadarurmtoarea:

q=qs+qL=27.510.88=16.62kWDac condiiile aerului din exterior care intr ar fi fost de 35C i 14% rh, atunci

energia totala recuperata din aerul evacuat ar fi fost zero. Entalpia aerului la 29.5C i0.0082 kg/kg de aer uscat este dat n diagrama psihometrica ca fiind 50.9 kJ/kg. Clduranet recuperatadinaerulevacuatrezultatdinecuaia(3.21)esteaproapede16.62kW.

Severificaputereatotalarecuperatafolosindformula:

qt=qs xs x (h4 h3)=16.62Kw


55/107

93

Fig.3.29Diagramaproceselordinexemplu

Putereaventilatoruluideintroducere PsrezultadinrelatiaPs=Qsps/f (3.22)

Putereaventilatoruluideevacuare PerezultadinrelatiaPe=Qepe/f (3.23)

UndePs=putereaventilatoruluideintroducere,[W]Pe=putereaventilatoruluideevacuare,[W]ps=cadereadepresiunelaintroducere,[Pa]pe=cadereadepresiunelaevacuare,[Pa]f=eficienageneral aventilatoruluiimotoruluiCu toate acestea, densitatea i vscozitatea aerului variaz n funcie de temperatur.Variaiavscozitiinfunciedetemperatur estedat delegeaSutherlandcafiind


56/107

94

0=(

0T

T) 2/3 (

ST

ST

+

+0 ) (3.24)

unde

T=temperaturaabsolut,[K]T0=temperaturadereferin [K]S=constanta=110.4K

Dac aerularficonsideratungazideal,cdereapresiuniiplaoricetemperatur Tse facen legtur cu scderea de presiunep0 la temperatura de referin T0 i esteexprimat dup cumurmeaz:

0p

p

=(

0m

m) 75.1

(0T

T) 375.1

( )0ST

ST

+

+ 25.0 (3.25)

Ecuaia (3.25) este adecvat numai cnd numrul Reynolds ReD, pentru aerul caretraverseazaschimbatorul esteinurmatorulinterval

5x103


57/107

119

I.5Prevederigeneraleprivindproteciaantiseismic iproteciaacustic

ainstalaiilordeventilaresiclimatizare

I.5.1Proteciaantiseismic

Masurispecificedeprotecieantiseismic aechipamenteloricomponentelor

nestructuraledininstalaiiledeventilare/climatizare

I.5.1 Proiectarea antiseismic a componentelor unei instalaii pentru ventilare sauclimatizaredincadrulunuiproiecttehnicsefacedeproiectantuldespecialitatencolaborarecuspecialistuln ingineriecivil, funciedecerineleproiectului tehnic idedestinaia cldirilor.Specialistul proiectant al instalaiilor de ventilare/ climatizare va furniza proiectantului despecialitate in inginerieseismic,datele/temadeproiectarea instalaiilor,detaliispecificedefuncionare, riscurile lantreruperea funcionrii/ alimentarii cu ap, energie electric, gazenaturale,careprezint riscpentrusiguranavieii,pentruase integranansamblulmsurilorspecifice de protecie antiseismic prevzute n proiectul tehnic general al obiectivului de

construciirealizat.I.5.2Cerinelegeneraleprivindprevedereamsurilorspecificedeprotecieantiseismic

aechipamentelor ielementelorcomponentealeinstalaiilordeventilare/climatizaresuntcelecuprinse inCod de proiectare seismic, indicativ P100, Partea I P1001/2011, Prevederi deproiectarepentru cldiri, cap. 10. Prevederi specificepentru componentelenestructurale aleconstruciilor.

I.5.3 Msurile prevzute n acest capitol se refer la protecia componentelor dinalctuirea instalaiilor de ventilare/ climatizare fa de efectele cutremurului. Prevederilereferitoare la performanele seismice ateptate ale acestor componente, denumite incontinuarenestructurale (CNS)pot fidifereniaten funciedeperformana seismic impus

cldiriiprintemadeproiectareaacumseindic innormativulP1001/2011.I.5.4PrintemadeproiectaresevaprecizafunciuneaCNS(reprezentndechipamente i

componentedinalctuireainstalaiilordeventilare/climatizare)ncldire,nraportcurolullorn ansamblul instalaiei. Din subsistemul componentelor nestructurale (CNS) se vor aveanvedere:

couri de fum i de ventilaie (indiferent de materialuldincaresuntexecutate),couricutirajasistatprinnclzire/umidificareaaerului,folosindenergiesolar;

turnurisolare,turnuridevnt;noduridecirculaievertical rezolvateprincasascrii;utilaje,echipamente electromecanice i rezervoare instalatepe acoperiulcldirii;

caelementeataateanvelopeiconstruciei.elementeleinstalaiilordeventilare/climatizare.

1.5.5Cerinegeneraledeperforman seismic specificeCNSdin instalaiideventilareclimtizaresuntceleprecizatennormativulP1001/2011,cap10.

1.5.6Pentrusatisfacereacerinelordeperforman seismic,categoriiledecomponentenestructurale reprezentnd echipamente i elemented

#001 ghid proiectare instalatii ventilare

Documents