ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov

1. ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov ENERGETICKÉ A EKOLOGICKÉ SYSTÉMY BUDOV 2 4.Cvičení Řešení vzduchotechnických systémů letní semestr 2011 Ing. arch. Martin Kny

2. 4.cvičení: VZT systémy Obsah: • Používané VZT systémy • Zadání 4. úlohy – Návrh VZT systému

3. Používané systémy vzduchotechniky • Teplovzdušné větrání • Teplovzdušné vytápěné • Standardní klimatizace (centrální) • Systém s Fancoily (FCU) • Systém s VAV boxy • Dvoukanálový systém • Systém Split a MultiSplit • …

4. Standardní klimatizace Veškerý přiváděný vzduch do prostoru se upravuje pouze v centrální jednotce

5. Standardní klimatizace Systém vhodný pro budovy s rovnoměrnou tepelnou zátěží a produkcí škodlivin. Systém není vhodný do objektů, kde se v jednotlivých provozech v čase mění požadavky na odvod tepelné zátěže nebo pokrytí tepelné ztráty případně produkci škodlivin. Regulací centrální jednotky není možné dosáhnout ideálních podmínek ve všech zónách.

6. Standardní klimatizace Zimní provoz P - přiváděný vzduch E - exteriérový vzduch I - stav interieru Procesy ve VZT jednotce Předehřev (rekuperace) Směšování Vlhčení Dohřev

7. Standardní klimatizace Letní provoz P - přiváděný vzduch E - exteriérový vzduch I - stav interiéru Procesy ve VZT jednotce Směšování Mokré chlazení

8. Systém s Fancoily (FCU) Systém pracuje pouze s čerstvým vzduchem, ke směšování dochází přímo v místnostech

9. Systém s Fancoily (FCU) Systém s FANCOILY (ventilátorovými jednotkami) využívá toho, že FANCOILOVÉ jednotky přímo smíchávají přiváděný (exteriérový) vzduch se vzduchem v místnosti. Tím je dosaženo značné úspory místa při rozvodu vzduchu potrubím, kde místo 100% přívodního vzduchu rozvádíme pouze min. hygienicky požadované množství vzduchu (15% až 50% přiváděného vzduchu). Centrální jednotka vzduchotechniky pracuje pouze se vzduchem exteriérovým a odpadním z větraného (klimatizovaného) prostoru. Centrální jednotka vzduch celoročně upravuje na teplotu mezi 17 až 20 °C podle venkovních podmínek. V FCU jednotkách je přiváděný smíchán s cirkulačním interiérovým vzduchem a dohřán nebo ochlazen na požadovanou teplotu přiváděného (podle potřeby)

10. Systém s Fancoily (FCU) U nízkotlaké klimatizace se používá FANCOILOVÝCH jednotek u vysokotlaké jsou tyto jednotky nahrazeny jednotkami INDUKČNÍMI (neobsahují ventilátor).Zakreslení do Hx diagramu i výpočty jsou totožné Tento systém vzduchotechniky je nejběžněji používaný v novostavbách i při rekonstrukcích objektů. Výhodou je, že můžeme jednotlivé zóny regulovat zvlášť pomocí FACOLOVÝCH jednotek. Můžeme tedy kombinovat i provozy s rozdílnou tepelnou zátěží (ztrátou) a produkcí škodlivin v zóně. Fancoilová jednotka 1… ohřívač; 2… chladič; 3… ventilátor

11. Systém s Fancoily Zimní provoz P - přiváděný vzduch E - exteriérový vzduch I - stav interieru Procesy ve VZT jednotce Předehřev (rekuperace) Vlhčení Dohřev Procesy v FCU jednotce Směšování Dohřev Pozor na mezní vlhkost při vlhčení!

12. Systém s Fancoily Letní provoz Procesy ve VZT jednotce Mokré chlazení (rekuperace odpojena) Procesy v FCU jednotce Směšování Chlazení (suché, mokré)

13. Systém s VAV boxy – systém s proměnným průtokem

14. Systém s VAV boxy Systém s VAVBOXY neboli systém s proměnným průtokem vzduchu sestává z centrální VZT jednotky, rozvodů a VAVBOXŮ umístěných v příslušné zóně (prostoru, místnosti). Centrální jednotka VZT upravuje vzduch celoročně na teplotu vzduchu podle venkovních podmínek v rozmezí od 13 do 15 °C. Tento vzduch je dále přiváděn do VAV air-boxů, které jsou vybaveny regulační klapkou, kterou se řídí množství přiváděného vzduchu. Rovněž zde nalezneme ohřívač (výjimečně i chladič) soužící ke konečné úpravě vzduchu. Při změně průtoku vzduchu je nutné regulovat výkony hlavních ventilátorů. Systém pracuje s celkovým množstvím vzduchu ve všech částech (tj. centrální jednotkou prochází exteriérový (čerstvý) vzduch i vzduch cirkulační). Každá jednotka může vzduch poupravit (kvalitativně, kvantitativně) podle místních požadavků.

15. Systém s VAV boxy Zimní stav Procesy ve VZT jednotce Předehřev (rekuperace) Směšování Vlhčení Dohřev Procesy ve VAV boxu Dohřev Regulace průtoku

16. Systém s VAV boxy Letní stav Procesy ve VZT jednotce Směšování Mokré chlazení Procesy ve VAV boxu Pouze regulace průtoku

17. Schéma VZT jednotky

18. Zadání 4. úkolu – Návrh vzduchotechnického systému Navrhněte chování vzduchotechnické klimatizační jednotky ve dvou návrhových provozních stavech - zima a léto. Dle zadání navrhněte: klasickou klimatizace, systém s FCU, nebo s VAV boxy Množství přiváděného vzduchu Vp, čerstvého vzduchu Ve a vzduchu cirkulačního Vc určete pomocí vzorců z 1. úlohy Množství čerstvého vzduchu na osobu uvažujte 50m3/hod, produkci vlhkosti 50g/os.hod. Množství čerstvého vzduchu volte 30 % z přiváděného, pro systém s fan-coily 50 %. Množství přiváděného vzduchu pro letní a zimní stav se nesmí lišit o více než 25 % Δt přiváděného vzduchu pro zimu = 10 až 15°C, pro léto = 4 až 8°C Zimní návrhový stav: Interiér ti = 20 °C φi = 0,4 (max. 0,6) Exteriér ti = -15 °C xe = 1,0 g/kg Letní návrhový stav: Interiér: ti = 24 °C (min. 22 °C) φi = max. 0,6 Exteriér te = 30 °C (max. 32 °C) he = 58 kJ/kg

19. Postup zpracování • Určení množství přiváděného, čerstvého a cirkulačního vzduchu pro letní a zimní stav (za splnění všech požadavků) • Určení měrné vlhkosti vzduchu přiváděného do interiéru xp pro zimní i letní stav (tak aby byl zajištěn odvod vlhkosti produkované v interiéru). • 3)Určení požadavků pro návrh VZT jednotky: • Výpočet: výkonů ohřívačů a chladičů, množství zkondenzované vodní páry… • Zakreslení změn stavů vzduchu do Hx diagramů (zvlášť pro letní a zimní stav), popsání jednotlivých stavů a bodů • Poznámka: výpočet teploty vzduchu po rekuperaci te‘ (volte účinnost cca 70%) : • η= (te‘ – te) / (ti - te) => te‘ = η . (ti - te ) + te te teplota exteriérového vzduchu [oC] ti teplota odpadního vzduchu z prostoru [oC] te´ teplota vzduchu po rekuperaci [oC] η účinnost rekuperace [-, %]

20. Pokračování za 14 dní…