KLIMATIZACE A VĚTRÁNÍ RESTAURAČNÍHO PROVOZU AIR-CONDITIONING AND VENTILATION OF A RESTAURANT

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE KLIMATIZACE A VĚTRÁNÍ RESTAURAČNÍHO PROVOZU AIR-CONDITIONING AND VENTILATION OF A RESTAURANT DIPLOMOVÁ PRÁCE DIPLOMA THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR MAGDALÉNA URBANOVÁ doc. Ing. EVA JANOTKOVÁ, CSc. BRNO 008

2

3 Vysoke ucen techncke v Bme, Fakulta strojnho nzenyrstv Energetcky ustav Akademcky rok: 007/08 ZADANI DIPLOMOVE RACE student(ka): Urbanova Magdalena ktery/ktera studuje v magsterskem studjnm rogramu obor: Technka rostfed (301T04) Redtel ustavu Yam v souladu se zakonem c.lll/ vysokych skolach a se Studjnm a zkusebnm fadem VUT v Brne urcuje nasledujc tema dlomove race: v anglckem jazyce: Klmatzace a vetran! restauraenho rovozu Ar-condtonng and ventlaton of a restaurant Strucna charakterstka roblematky ukolu : Navrh a dmenzovan klmatzace a vetranl restauracnho rovozu. Restauracn rovoz se nachaz v v objektu umstenem v lokate s letn vyoctovou telotou 3 C a ental 56, kl/kg s.v. a s vyoctovou telotou zmn -1 C. Dsozce objektu, stavebn materaly a vybaven rovozu dle dodane dokumentace. Cle dlomove race: Stanoven mnozstv vetracho vzduchu. Vyocet teelnych ztrat a teelne zateze klmatzovaneho rostoru. Psychrometrcky vyocet letnho a zmnho rovozu. Navrh dstrbuce vzduchu, strojovny vzduchotechnky, dmenzovan vzduchovodu a ventlatoru. Rozs materalu a zracovan otfebne vykresove dokumentace.

4 Seznam odborne lteratury: Chysky, J. - Hemzal, K. a kol.: Vetranfa klmatzaee. Technckynvodee sv. 31. Bolt, 1993 Vetran kuehyn II. Solecnost ro teehnku rostfed 000 CSN Vyoce; teelnych ztrat budov CSN Vyocet teelne zateze klmatzovanych roston CSN Teelna oehrana budov Fremn odklady Vedouc dlomove race.doc, Ing. Eva Janotkova, CSe. Termn odevzdanl dlomove race je stanovencasovymlanem akademckeho roku 007/08. V Brne, dne doc. Ing. Zdenek Skala, CSe. Redtel ustavu doc. RNDr. Mroslav Douovee, CSe. Dekan fakulty

5 Abstrakt Dlomová ráce se zabývá návrhem klmatzace restaurace ro 60 osob a klmatzací řlehlé kuchyně. Součástí je krátký úvod do roblematky klmatzace a dsozce objektu. Dlomová ráce se skládá z výočtové a návrhové část. Výočtová část zahrnuje stanovení množství větracího vzduchu, výočet teelných ztrát, výočet teelné zátěže a sychrometrcké výočty ro letní a zmní rovoz. Návrhová část obsahuje návrh umístění a dmenzování vyústek, návrh vedení tras vzduchovodů, jejch dmenzování a výočet tlakových ztrát. Práce dále řeší návrh větrání strojovny, výběr klmatzačních jednotek a jejch měření a regulac. Součástí dlomové ráce je také vyracovaná výkresová dokumentace a rozs materálů. Klíčová slova Klmatzace, větrání, restaurace, kuchyň Abstract Dloma thess s focused on the desgn of restaurant's ar-condton system for 60 ersons as well as ar-condton system for adjacent ktchen. The work conssts of an ntroducton to the roblematc of ar-condton systems and ts arrangement n the roject. Dloma thess conssts of two arts - comutatonal and desgn. Comutatonal art ncludes comutatons of a quantty of an aeraton ar, calculaton of thermal losses, stress and sychrometrc evaluaton of oeraton durng summer and wnter. Desgn art conssts of desgnng of locaton and slot dffuser dmensonng, desgn of ar conduct aths, ts dmensonng and calculaton of ressure losses. Ths work also ncludes desgnng of ventlaton of machne-room, selecton of ar-condton unts and ts measurement and regulaton. Drawng documentaton and materal secfcatons are also art of ths dloma thess. Keywords Ar-condton, ventlaton, restaurant, ktchen Bblografcká ctace URBANOVÁ, M. Klmatzace a větrání restauračního rovozu. Brno: Vysoké učení techncké v Brně, Fakulta strojního nženýrství, s. Vedoucí dlomové ráce doc. Ing. Eva Janotková, CSc.

6

7 Čestné rohlášení Prohlašuj, že jsem tuto dlomovou rác vyracovala samostatně od vedením vedoucí dlomové ráce doc. Ing. Evy Janotkové, CSc. a za oužtí uvedených zdrojů. V Brně dne ods

8

9 Poděkování Ráda bych oděkovala vedoucí mé dlomové ráce doc. Ing. Evě Janotkové, CSc. za ochotu, vstřícné jednaní, cenné rady a řomínky. Dále bych chtěla oděkovat svým rodčům za trvalou odoru během celé doby studa.

10

11 OBSAH ÚVOD ÚVOD DO PROBLEMATIKY KLIMATIZACE Pohoda rostředí Klmatzace Systémy klmatzačních zařízení...14 DISPOZICE OBJEKTU Orentace a os budovy Součntelé rostuu tela jednotlvých konstrukcí STANOVENÍ MNOŽSTVÍ VĚTRACÍHO VZDUCHU VÝPOČET TEPELNÝCH ZTRÁT Obecný ostu výočtu celkové teelné ztráty Vlastní výočet celkových teelných ztrát VÝPOČET TEPELNÉ ZÁTĚŽE Výočet celkové teelné zátěže klmatzovaného rostoru restaurace Teelné zsky od vntřních zdrojů Teelné zsky z vnějšího rostředí Vodní zsky Výočet celkové teelné zátěže klmatzovaného rostoru kuchyně Teelné zsky od vntřních zdrojů Teelné zsky z vnějšího rostředí Vodní zsky PSYCHROMETRICKÝ VÝPOČET Psychrometrcký výočet restaurace Psychrometrcký výočet kuchyně NÁVRH VYÚSTEK Návrh řváděcích vyústek Stanovení velkostí a tyů řváděcích vířvých vyústek ro restaurac Stanovení velkostí a tyů řváděcích vířvých vyústek ro kuchyň Návrh odváděcích vyústek Stanovení velkostí a tyů odváděcích vířvých vyústek ro restaurac Stanovení velkostí a tyů odváděcích vířvých vyústek a odsavače ar ro kuchyň NÁVRH VZDUCHOTECHNICKÉ SÍTĚ Dmenzování vzduchovodů Zaregulování sítí vzduchovodu STROJOVNA VZDUCHOTECHNIKY Návrh sestavné klmatzační jednotky ro restaurac Návrh sestavné klmatzační jednotky ro kuchyň Větrání strojovny Rozs materálů Měření a regulace TECHNICKÁ ZPRÁVA...77 ZÁVĚR...80 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ...81 SEZNAM NEJDŮLEŽITĚJŠÍCH OZNAČENÍ A SYMBOLŮ...8 SEZNAM PŘÍLOH...86 SEZNAM VÝKRESOVÉ DOKUMENTACE

12 ÚVOD Jedním z rvních odvětví, ve kterém se začala růmyslová klmatzace využívat, byl textlní růmysl. Jejch vývoj se datuje od konce 19. století. Do občanských staveb, jako jsou dvadla, koncertní sály atd., se komfortní klmatzace nstalovala až od 30. let 0. století. Daleko ozděj se začala také využívat ke klmatzac kabn vozdel. V dnešní době je klmatzace běžně užívaným zařízením, které nám omáhá dosáhnout ohody rostředí. Její návrh vyžaduje velký důraz na srávnou funkc celé vzduchotechncké soustavy. Př neakcetování důležtých odmínek v návrhu soustavy může docházet k nežádoucím efektům jako je nař. obtěžování růvanem, nedostatečná výměna vzduchu aod. Právě roto je ochoení celého roblému větrání a klmatzace důležtou odmínkou ke srávnému navržení a rovedení celé vzduchotechncké soustavy. Nedílnou součástí návrhu soustav je ředevším srávné stanovení množství řváděného vzduchu řívodním vyústkam tak, aby vznkly srávné obrazy roudění. Pozornost je taktéž kladena na tlakové odmínky v místnostech se secfckým rovozem (zdravotncká a socální zařízen aod.). Př řešení větrání a klmatzace restaurace a řlehlé kuchyně, které je nální této dlomové ráce, narážíme na dva odlšné stavy teelné zátěže z vntřního rostředí. V restaurac je tato zátěž řevážně zůsobena osobam v ní obývajícím, zatím co v rostředí kuchyně je teelná zátěž zůsobena zejména technologckým zařízením (sorák, frtézy, myčky atd.). U obou těchto rovozů je taktéž otřeba zahrnout teelnou zátěž vnějšího rostředí. Pojem klmatzace je často mylně cháán jen jako rvek ro snížení teloty v daném rostředí. Je však vhodné odotknout, že řítomností klmatzace v budovách získáváme také rostředek ro komenzac teelných ztrát vznkajících řevážně v zmním období. 1

13 1 ÚVOD DO PROBLEMATIKY KLIMATIZACE 1.1 Pohoda rostředí Člověk tráví řevážnou část svého žvota v nterérech budov, tj. ve vntřním rostředí budov (zejména v racovním rostředí). Toto rostředí má významný vlv na smyslové cháání člověka, jeho fyzcký duševní stav. Kvalta vntřního rostředí se hodnotí odle stavu následujících faktorů rostředí [7]: 1. čstota vzduchu. telota vzduchu 3. telota ovrchu stěn a ředmětů 4. rychlost roudění vzduchu 5. vlhkost vzduchu 6. oděv 7. ntenzta osvětlení 8. hluk, vbrace, ultrazvuk 9. koncentrace ontů 10. ntenzta elektrckých a magnetckých olí 11. ntenzta onzujícího záření 1. rostorové a estetcké řešení rostředí 13. tělesná konsttuce člověka 14. čnnost člověka 15. schonost aklmatzace 16. klma, rasové záležtost, návyky ldí 17. další vlvy tlak vzduchu, sychcké stavy aj. Faktory až 6, 13 a 14 se navzájem ovlvňují a jejch vhodným hodnotam se vytváří teelná ohoda na kterou je člověk velm ctlvý. Ostatní faktory však nelze oomenout. Nejdůležtějším čntelem z hledska doadu na ldského zdraví je čstota vzduchu. Je dána obsahem škodlvn ve vzduchu, které člověk bezrostředně neocťuje (není na ně ctlvý). Znečštění vzduchu může být zůsobeno: lynným škodlvnam (z výrobní čnnost, vydechovaným osobam - CO, H O), záachy, rachem, chorobolodným zárodky (baktére, vry a lísně) nebo nadměrným telem. Odstraňování těchto škodlvn se rovádí větráním a klmatzací. Jako měřítko kvalty vzduchu v místnostech kde obývají ldé se nejčastěj oužívá rávě koncentrace CO. Mez další závažný faktor, který ovlvňuje ldské zdraví, atří hluk. Působí nejenom na sluch, ale na orgány v ldském těle. Teelná ohoda rostředí se obvykle defnuje jako oct sokojenost s teelným stavem rostředí. Všeobecným a nevyhnutelným ředokladem teelné ohody je dosažení rovnováhy teelného režmu člověka otřebné k udržení stálé teloty těla. Stálá tělesná telota u zdravého člověka je řblžně 36 ± 0,5 C, kterou s organsmus udržuje automatckou termoregulací. Teelná rovnováha je stav, ř němž okolí odebírá ldskému tělu tolk tela, kolk člověk rodukuje [8]. Výměna tela s okolím nastává vedením, konvekcí, sáláním, vyařováním otu a dýcháním. Její velkost ovlvňuje termoregulační centrum těla. 13

14 1. Klmatzace Klmatzace, kromě zajšťovaní teelné ohody, může sloužt ro větrání. Klmatzační zařízení uravují stav vzduchu na ožadovanou telotu, vlhkost a čstotu. Tento děj robíhá automatcky o celou roční dobu. Podle oužtí se klmatzační zařízení dělí na: - komfortní - růmyslová Komfortní klmatzační zařízení Jsou to zařízení, které zajšťují úravu stavu vntřního rostředí vzhledem k osobám obývajících v klmatzované místnost. Tato klmatzace je nezbytná v letním rostředí v budovách s velkým rosklením. Používá se ve solečenských a shromažďovacích místnostech jako jsou dvadla, kna, obchodní domy aod., kde je otřeba odvádět telo a vlhkost rodukovanou ldm. Průmyslová klmatzační zařízení Tyto zařízení slouží k úravě vzduchu odle ožadavků dané výrobní technologe. Technologe je nadřazena ožadavkům teelné ohody člověka. Používají se nař. ve výrobnách řesné mechanky a otky, tskárenském růmyslu, textlním růmyslu, ve výrobně tabáku aod. Klmatzační zařízení je tvořeno řadou rvků, v nchž dochází k dílčí úravě vzduchu na ožadovaný stav v klmatzované místnost. Patří sem: - ohřívače a chladče vzduchu - zařízení ro vlhčení vzduchu - fltry atmosférckého vzduchu - chladící zařízení ro klmatzac - ventlátory - tlumče hluku Použtí jednotlvých rvků závsí na ožadované funkc zařízení. Možnost konstrukčního usořádání rvků je uvedeno v následující odkatole Systémy klmatzačních zařízení Systémy klmatzačních zařízení se dělí na: - ústřední (centrální) klmatzační systémy - klmatzační jednotky Ústřední (centrální) klmatzační systémy se skládají z ústřední klmatzační strojovny, otrubních rozvodů a říadně decentrálních jednotek (dodatečná úrava vzduchu v místnost). Do těchto systémů řadíme [6]: a) sestavná klmatzační zařízení - jednotlvé díly sestavy tvoří skříně, které mají stejné řojovací rozměry, takže se mohou jednoduše sojovat a vytvořt tak sestavu ro ožadovanou úravu vzduchu - možnost sestavení nař. větrací, telovzdušné vytáěcí zařízení, klmatzační zařízení ro úravu čerstvého vzduchu, klmatzační zařízení racující se zětným vzduchem a další - odadají řechodové kusy mez díly a sestava je tak kratší - montáž, dorava a údržba jednotlvých zařízení je velm jednoduchá 14

15 b) bloková klmatzační zařízení - zhotovují se jako celek - jednotlvé díly lze vyustt (dolnt), zatímco rozměry sestavy zůstávají ořád stejné c) komorová (zděná) klmatzační zařízení - jsou vytvořená ze samostatných rvků umístěných do zděných komor, které bývají rozměrné - mají vysoké vzduchové výkony - dnes se oužívají jen ro velké haly, často v textlním růmyslu Klmatzační jednotky jsou komaktní zařízení, které se umsťují římo do klmatzované místnost nebo v její těsné blízkost. Z tohoto důvodu je třeba věnovat ozornost také desgnu a ovrchové úravě. U těchto jednotek odadá rozvod vzduchu vzduchovody (oř. jen krátké vzduchovody). Jejch výhodou je nezávslost na vnějších energetckých zařízeních (kromě elektrcké energe). Vyrábí se v rovedení: klmatzační skříně (nejčastěj), okenní klmatzátory (vz chladvové systémy) a odokenní (araetní) jednotky. Podle telonosného méda, které zajšťuje úravu vzduchu dělíme také klmatzační systémy na: - Vzduchové systémy - Kombnované systémy (voda vzduch) - Vodní systémy - Chladvové systémy Vzduchové systémy Vzduchové systémy se dělí odle rychlost roudění vzduchu v hlavním rozváděcím otrubí na nízkotlaké (do 1 m s ) a vysokotlaké ( 1 0 m s, říadně až 4 m s ). Označení vysokotlaké není nejvhodnější, sce jsou zde oněkud vyšší tlaky, ale ořád to atří do nízkých tlaků. U nízkotlakých systému se uravený vzduch řvádí otrubím římo do klmatzovaného rostoru. Zatímco u vysokotlakých systémů musí být řed výstuem uraveného vzduchu do klmatzované místnost umístěn koncový rvek, který redukuje tlak. Do těchto systémů atří: a) nízkotlaký systém jednokanálový Tento systém je jednoduchý a levný. Ve strojovně se uravuje vzduch ouze na jeden stav, který se rozvádí jedním kanálem. Jeho hlavním nedostatkem je, že čdlo automatcké regulace je možné umístt ouze na jedno místo. Systém se navrhuje v alternatvách: řvádí se jen čerstvý uravený vzduch, odváděný se vyfukuje (kvůl hosodárnost je vhodné využít zětného získávání tela) řvádí se směs čerstvého a oběhového vzduchu uravená v klmatzačním zařízení (může být v zmním období samostatný otoný systém k částečné komenzac teelných ztrát) vícenásobný systém zajšťuje klmatzac několka samostatným zařízením, které se mohou umsťovat na střechu, od stro nebo u stěn. Rozvody vzduchu mají být co nejkratší. Z těchto důvodu se uvedený systém oužívá ro klmatzac samostatných rostor, kde jsou stejné ožadavky, jako jsou knosály, sortovní haly, obchodní domy, řednáškové sály aod. Vícenásobný systém se ulatňuje zejména v rozlehlých halách. 15

16 b) vysokotlaký systém jednokanálový Tento systém se od nízkotlakého systému jednokanálového lší v tom, že je u něj otřeba navrhnout středotlaké radální ventlátory, které musí být konstruovány ro celkový řetlak 1 kpa. Př vyšších rychlostech (tlacích) narůstají ožadavky na těsnost otrubí a jeho aerodynamcké řešení, snžují se objemy rozvodů ve stavbě, ale zvyšují se rovozní náklady a hlučnost. I řesto se oužívání tohoto systému rozšřuje, rotože jsou menší rostorové nároky a jednodušší doregulování. Koncovým rvkem jsou exansní skříně, na které se řojuje nízkotlaká větev s vyústkam. Exansní skříň je uvntř obložena zvuk ohlcujícím materály, obvykle je nutné ještě za ní zařadt tlumč hluku. Skříně se nejčastěj nstalují ve sníženém ohledu chodeb. Z důvodu zachování neměnných tlakových oměrů je třeba regulovat jak množství řváděného vzduchu odle momentálních ožadavků, tak množství odváděného vzduchu (škrcením nebo regulací otáček odsávacího ventlátoru). Odvod vzduchu z místnost je běžně nízkotlaký. Tyto systémy se oužívají zejména ro objekty, které je třeba ntenzívně větrat, nař. ve velkých obchodních domech, osluchárnách aod. c) vysokotlaký systém dvoukanálový Ve strojovně se vzduch uravuje na dva stavy (telý a chladný), ty se oté rozvádí samostatným vzduchovody o celé budově. Pro každou zónu (místnost), kde jsou stejné ožadavky na stav uraveného vzduchu, se mísí oba roudy ve směšovací skřín. Směšovací oměr řídí termostat umístěný v klmatzovaném rostoru. Směšovací skříň musí být řešena jako tlumč hluku, tzn. stěny musí být obloženy hluk tlumícím materálem. Podle ožadavků se za ní umsťuje navíc tlumč hluku. Skříně se umsťují v mezstrou nebo jsou araetního rovedení. Je to vysoce komfortní systém (vzduch v každé místnost můžeme uravovat odle ndvduálních ožadavků), ale nevýhodou je, že rostor zastavěný vzduchovody je značný. Vysokotlaký systém dvoukanálový se oužívá ro budovy s velkým očtem místností, ve kterých jsou různé ožadavky na stav vzduchu. Kombnované systémy (voda vzduch) Stejně jako vysokotlaký systém dvoukanálový je tento systém vysoce komfortní. Rozvod vzduchu je taktéž vysokotlaký, ale úsornost zastavěného rostoru sočívá v tom, že se ve strojovně uravuje a vzduchovody rozvádí ouze nezbytně nutné množství čerstvého větracího vzduchu. Hlavním nostelem tela a chladu je voda, která je řváděna do koncových rvků, tzv. ndukčních jednotek. Indukční jednotky mají jeden nebo dva výměníky s regulací toného (chladícího) výkonu na straně vody změnou růtoku nebo na straně vzduchu klakam. Jednotky řsávají crkulační vzduch ejekčním účnkem rmárního vzduchu. Jejch ndukční oměr bývá v rozmezí až 8. Velkou výhodou je tchý rovoz díky absenc ventlátoru. Z důvodu ostuného zanášení dýz se musí systém alesoň co ůl roku čstt, abychom zamezl vzrůstající hlučnost. Tyto jednotky se umsťují od okny (do araetu), do strou a do odlahy (výjmečně, rotože zastavují velký rostor). Rozvod toné a chladící vody je složtější než u otoných systémů, rotože řívod do ndukčních jednotek musí být rovnoměrný. Používá se rozvod vody dvoutrubkový (řeínací, neřeínací) nebo čtyřtrubkový. Nejoužívanější, nejkomfortnější, nejdokonalejší, ale nejdražší je systém čtyřtrubkový s ndukčním jednotkam se dvěma výměníky a s regulací klakam na straně vzduchu. 16

17 Použtí těchto systémů je v budovách s velkým očtem místností, v nchž se vyžaduje ndvduální regulace a ve výškových budovách s vysokou teelnou zátěží od sluneční radace. Vodní systémy Jedná se o systém, který má jednotky umístěné římo v klmatzované místnost a tím umožňuje vytvoření ndvduální teelné ohody v jednotlvých místnostech. Komfort snžuje hluk, který vydávají ventlátory umístěné v jednotce. Hlavní součástí jsou ventlátorové jednotky (konvektory, klmakonvektory, fan-coly), které jsou řojené na dvoutrubkový řeínací (jeden výměník) nebo čtyřtrubkový (dva výměníky) rozvod telé a chladné vody. U těchto systémů zajšťuje vytáění a chlazení výhradně voda. Klmakonvektory se vyrábějí v rovedeních: araetní (nejčastěj), odstroní (zejména v hotelích) nebo nízkého rovedení (u zasklených fasád). Ve sodní část skříně je směšovací komora v níž dochází k míšení crkulačního vzduchu s čerstvým větracím vzduchem (jejch oměr je regulován klakam), dále je fltr, ventlátor a výměníková část. Skříň je ukončena výdechovou mřížkou s usměrňovacím lsty. Čerstvý vzduch je zajšťován: řívodem do araetní jednotky otvorem ve fasádě, otevíratelným okny, řívodem z centrálního beztlakového kanálu nebo řívodem z nízkotlakého řetlakového systému. Vodní systémy jsou jednoduché, solehlvé, dobře ovladatelné, regulovatelné a levnější než systémy s centrální strojovnou (odadají strojovny a rozvod vzduchu). Systém je snadno oužtelný ř adatacích a může být naojen na běžný vytáěcí systém. V říadě, že není otřeba místnost klmatzovat, nejsou klmakonvektory v rovozu, což vede k úsorám rovozních nákladů. Použtí tohoto systému je velm šroké téměř ro všechny druhy budov, vhodný je zejména ro hotely a admnstratvní budovy. Mez vodní systémy se řadí chladící stroy, které ředstavují moderní technolog chlazení budov (mohou zajšťovat vytáění) [9]. Chladící stroy je možné rozdělt odle konstrukce na otevřené (řevažuje u nch konvektvní složka řenosu tela) a uzavřené (řevažuje sálavá složka). Chladící výkon u otevřených stroů je as o 10 % větší než u uzavřených, což je dáno výraznějším řrozeným rouděním v místnost. Uzavřené stroy jsou výhodnější z hledska hygenckých ožadavků, rotože u nch nedochází k hluku a růvanu. Mez nevýhody atří vyšší nvestční náklady a nebezečí orosování strou. K zabránění orosování strou musí být jeho ovrchová telota vyšší než telota rosného bodu okolního vzduchu. Z těchto důvodů se telota chladící vody volí 16 0 C. Chladvové systémy Podle konstrukce se dělí na: a) okenní klmatzátory Jsou to nejmenší klmatzační zařízení krabcového tvaru, které se umsťují do okna nebo venkovní stěny. Klmatzátor obsahuje komletní chladící zařízení se vzduchem chlazeným kondenzátorem umístěným vně budovy. Chladící zařízení může u některých tyů racovat jako teelné čeradlo, ale častěj mají vestavěné elektrcké vytáění. Otáčky ventlátoru a odíl čerstvého venkovního vzduchu jsou ručně regulovatelné. b) moblní klmatzační jednotky Moblní klmatzační jednotky jsou komaktní klmatzační skříně, které mají vestavěné chladící zařízení se vzduchem chlazeným kondenzátorem. Vzduch otřebný k chlazení kondenzátoru se nasává římo z klmatzovaného rostoru a ten se o ohřátí odvádí ružnou hadcí do vnějšího rostoru. Chladící výkon u těchto jednotek je malý. 17

18 18 c) dělené (slt) klmatzační systémy Použtí těchto systému se v dnešní době velce rozšřuje. Dělené systémy sestávají z nejméně dvou částí: vntřní a venkovní jednotky. Vntřní jednotka obsahující fltr, ventlátor a výarník, je umístěna římo v klmatzované místnost a racuje ouze s crkulačním vzduchem (nezajšťuje větrání). Mez nejběžnější tyy atří odstroní, kazetové, nástěnné a araetní vntřní jednotky. Na jednu venkovní jednotku s komresorem, kondenzátorem a ventlátorem může být řojena jedna (slt-systém) nebo několk (multslt) vntřních jednotek (až 64 vntřních jednotek odle výrobce VRV systémy). Jednotlvé vntřní jednotky musí být roojeny s vnější jednotkou samostatných chladvovým otrubím. Slt-systémy se často konstruují s možností reverzního chodu, kdy racují jako teelné čeradlo (do venkovních telot -5 až -15 C). Přeínání mez režmem chlazení a toení může být rováděno automatcky odle nastavené teloty v místnost omocí čtyřcestného ventlu. VRV systémy, tzn. systémy s roměnlvým chladícím výkonem, umožňují řečerávat telo z místnost, kde je ho řebytek, do jné místnost, kde je ho momentální nedostatek. Dělené klmatzační systémy se vyrábějí v rovedeních: ouze chlazení, teelné čeradlo nebo zětné získávání tela z odváděného vzduchu.

19 DISPOZICE OBJEKTU.1 Orentace a os budovy Objekt s restauračním rovozem se nachází v lokaltě se zmní výočtovou telotou 1 C, která se snžuje o 3 K ro výočet teelných ztrát ro klmatzac, rotože nedochází k akumulac tela do stěn jako ř vytáění. Jedná se o osaměle stojící budovu, chráněnou v krajně s ntenzvním větry. Této budově náleží charakterstcké číslo 8 []. Budova má dvě atra a skle. Konstrukční výška jednotlvých ater je 4,1 m. Klmatzované místnost, tj. restaurace a kuchyň, jsou umístěny v rvním atře. Strojovna se nachází v druhém atře nad kuchyní. Výočtové teloty a účely jednotlvých místností jsou ro řehlednost uvedeny v tab..1. Teloty ro zmní rovoz jsou stanoveny z normy ČSN [], ro letní rovoz dle normy ČSN [3]. Tab..1 Využtí místností a výočtové teloty Č.m. Účel místnost Telota C zma léto 10 chodba neklmatzovaná elektrorozvodna neklmatzovaná Sklad od schody neklmatzovaná kavárna - restaurace ( 60 míst) klmatzovaná kuchyň klmatzovaná sklad neklmatzovaná šatna zaměstnanců, srcha neklmatzovaná wc zaměstnanců neklmatzovaná úkld neklmatzovaná vstu zaměstnanců,manulační rostor neklmatzovaná sklad neklmatzovaná foyer, komunkační rostor neklmatzovaná sklad neklmatzovaná strojovna neklmatzovaná t e výočtová venkovní telota t s telota skleního rostoru neklmatzovaná 0 Na obr..1 je rozkreslena část budovy s řešeným restauračním rovozem.. Součntelé rostuu tela jednotlvých konstrukcí Potřebné hodnoty výočtových fyzkálních velčn ro stanovení součntelů rostuu tela jednotlvých konstrukcí byly stanoveny z normy ČSN [1] a katalogu [5]. Obecný vztah ro výočet součntele rostuu tela: 1 k = (.1) j=n 1 s j α λ α j= 1 j e kde: α součntel řestuu tela na vntřní straně stěny [ W m K ] 19

20 Obr..1 Dsozce objektu

21 - svslá stěna α = 8W m K - vodorovná locha neomezuje volné roudění α = 8W m K - vodorovná locha omezuje volné roudění α = 6W m K s j tloušťka vrstvy [ m ] λ j teelná vodvost vrstvy [ W m K ] α e součntel řestuu tela na vnější straně stěny [ W m K ] - ro zmní období α e = 3 W m K - ro letní období α = 15 W m K Výočet součntele rostuu tela jednotlvých konstrukcí dle rovnce (.1): e Obvodová stěna omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K - POROTHERM P+D 44: s = 0, 44 m, λ = 0, 145 W m K - olystyren ěnový, vyěňovaný PPS: s = 0, 05 m, λ = 0, 051 W m K - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K ro zmní období 1 k 1 = = 0, 34 W m K 1 0, 015 0, 44 0, 05 0, , 99 0, 145 0, 051 0, 99 3 ro letní období 1 k = = 0, 33 W m K 1 0, 015 0, 44 0, 05 0, , 99 0, 145 0, 051 0, Nosná stěna omítka váenocementová: s = 0015m,, λ = 099W, m K - POROTHERM P+D 44: s = 044m,, λ = 0, 145 W m K - omítka váenocementová: s = 0015m,, λ = 099W, m K 1 k 3 = = 0, 97 W m K 1 0, 015 0, 44 0, , 99 0, 145 0, Nosná stěna omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K - POROTHERM P+D 30: s = 0, 3 m, λ = 05W, m K - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K 1 k 4 = = 0, 676 W m K 1 0, 015 0, 3 0, , 99 0, 145 0, Příčka 15 - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K 1 1 1

22 - POROTHERM P+D 30: s = 0, 115 m, λ = 034W, m K - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m 1 k 5 = = 1, 617 W m K 1 0, 015 0, 115 0, , 99 0, 34 0, K 1 Podlaha - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K - železobeton: s = 0, 3 m, λ = 143W, m K - betonová mazanna: s = 0, 05 m, λ = 13W, m K 1 k 6 = = 1, 794 W m K 1 0, 015 0, 3 0, , 99 1, 43 1, Stro - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K - železobeton: s = 03m,, λ = 143W, m K - betonová mazanna: s = 005m,, λ = 13W, m K 1 k 7 = = 1, 940 W m K 1 0, 015 0, 3 0, , 99 1, 43 1, Stěny - slouy - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K - POROTHERM P+D 44: s = 0, 98 m, λ = 0, 145 W m K - omítka váenocementová: s = 0, 015 m, λ = 099W, m K 1 k 8 = = 0, 140 W m K 1 0, 015 0, 98 0, , 99 0, 145 0, 99 8 Výdejní okno - dřevo měkké: s = 0, 075 m, λ = 018W, m K 1 k = = 15W, m K 1 0, , Okno - lastová okno od frmy Vekra [10], jednokřídlá, 0 67 = 0, m s Pa, LV Dveře - vntřní dřevěné lné k = W m K - vntřní dřevěné zasklené jedním sklem k = 35W, m K - vntřní dřevěné zasklené jedním sklem ze /3 k = 3W m K k, o = 11W m K,

23 3 STANOVENÍ MNOŽSTVÍ VĚTRACÍHO VZDUCHU Množství čerstvého větracího vzduchu ro klmatzac určujeme z blance škodlvn v rostoru, z dávek vzduchu na osobu nebo z ntenzty výměny vzduchu. V restaurac rodukují škodlvny řevážně osoby v ní obývající. Potřebný objemový růtok čerstvého se zde očítá z dávky vzduchu na osobu. V= e os V (3.1) os V= = 1800 m h = 0, 5 m s e kde: os = 60 osob očet osob, res. míst u stolu v místnost 3 = 30 m h dávka vzduchu na osobu, dle [6] str. 391 V os Pro kuchyň bylo množství větracího vzduchu stanoveno z ntenzty výměny vzduchu. V=O e (3.) V = = 1110 m h = 0, 3 m s e kde: = 15 h ntenzta výměny vzduchu, dle [6] str. 390 ro střední kuchyně 3 O = 74 m objem místnost 3

24 4 VÝPOČET TEPELNÝCH ZTRÁT Normy odovídající ro výočet teelných ztrát klmatzovaných budov římo neexstují, roto se rovádí výočet dle normy ČSN Výočet teelných ztrát budov ř ústředním vytáění []. 4.1 Obecný ostu výočtu celkové teelné ztráty Celková teelná ztráta Celková teelná ztráta Q c [ W] se rovná součtu teelné ztráty rostuem tela konstrukcem a teelné ztráty větráním snížené o trvalé teelné zsky. Q=Q+Q-Q c v z (4.1) kde: Q teelná ztráta rostuem tela [ W ] Q v teelná ztráta větráním [ W ] Q trvalý teelný zsk [ W ] z Teelná ztráta rostuem tela ( ) Q =Q (4.) kde: o o 1 3 Q základní teelná ztráta rostuem tela [ W ] 1 řrážka na vyrovnání vlvu chladných konstrukcí [-] řrážka na urychlení zátou [-] řrážka na světovou stranu [-] 3 Základní teelná ztráta rostuem tela o j=n j= 1 ( ) Q = k S t -t (4.3) j j ej kde: k součntel rostuu tela [ W m K ] j S ochlazovaná část stavební konstrukce [ m] t t ej j výočtová vntřní telota [ C] výočtová telota rostředí na vnější straně konstrukce [ C] Přrážka na vyrovnání vlvu chladných konstrukcí Umožňuje se zvýšení teloty vntřního vzduchu tak, aby ř nžší ovrchové telotě ochlazovaných konstrukcí bylo ve vytáěné místnost dosaženo ožadované výočtové vntřní teloty. Závsí na růměrném součntel rostuu tela všech konstrukcí místnost k c. 4

25 k c = Q o S t -t ( ) e kde: S celková locha všech konstrukcí ohrančujících vytáěnou místnost [ t výočtová vntřní telota [ C], vz tab..1 t výočtová venkovní telota [ C], vz tab..1 e (4.4) m] Přrážka 1 se ak stanoví: 1 = 015, k c (4.5) Přrážka na urychlení zátou Za normálních okolností se ředokládá neřerušovaný rovoz vytáění a s řrážkou se neočítá. Uvažuje se s sní okud an ř nejnžších venkovních telotách není možné zajstt neřerušovaný rovoz vytáění. Přrážka na světovou stranu O její hodnotě rozhoduje oloha nejvíce ochlazované stavební konstrukce místnost. Teelná ztráta větráním Př výočtu vycházíme z toho o jaké větrání se jedná. U rovnotlakého větrání, oužtého v této rác, se očítá teelná ztráta nfltrací. ( ) ( ) ( ) Q = 1300 V t -t = 1300 L M B t -t (4.6) v nf e LV e kde: 1300 součn měrné teelné kaacty a hustoty vzduchu [-] 3 1 V objemový tok větracího vzduchu nfltrací [ m h 3 1, m s ] nf t výočtová vntřní telota [ C], vz tab..1 t e výočtová venkovní telota [ C], vz tab..1 ( LV L) součet růvzdušností oken a venkovních dveří dané místnost [ m s Pa, ] LV součntel sárové růvzdušnost [ m s Pa, ] L délka sár otevíratelných částí oken a dveří [ m ] 067 B charakterstcké číslo budovy [ Pa, ] M charakterstcké číslo místnost [-] 4. Vlastní výočet celkových teelných ztrát V následujících tabulkách 4.1 a 4. je uveden výočet celkových teelných ztrát obou místností. 5

26 Tab. 4.1 Výočet teelných ztrát restaurace Plocha stěny Základní teelná ztráta Přrážky Označení stěny Tloušťka stěny Délka Šířka nebo výška Plocha Počet otvorů Plocha otvorů Součntel rostuu tela k t Q 0 cm m m m m m W.m -.K -1 K W.m - W 1 3 W 0, ,05 1,07 SO ,50 4,10 43, ,60 7,45 0, ,0 5 O1 1,30,00,60 0 0,00,60 1, , O 1,30,00,60 0 0,00,60 1, , O3 1,30,00,60 0 0,00,60 1, , O4 1,30,00,60 0 0,00,60 1, , = 0,15 kc O5 1,30,00,60 0 0,00,60 1, , O6 1,30,00,60 0 0,00,60 1, , Q0 k SN1 45 5,13 4,10 1,01 1 3,15 17,86 0,97 5 1,48 7 c = S ( t te) DN1 1,60 1,97 3,15 0 0,00 3,15 3, ,00 47 SN 30,77 4,10 11,36 0 0,00 11,36 0, , ,51 W.m -.K -1 Rozdíl telot Teelná ztráta SN ,50 4,10 43, ,48 6,57 0, ,00 0 DN 3,0 3,80 1,16 0 0,00 1,16 3, ,00 0 O7 3,0 3,80 1,16 0 0,00 1,16 3, ,00 0 DN3 3,0 3,80 1,16 0 0,00 1,16 3, ,00 0 SN4 30 1,57 4,10 6,44 0 0,00 6,44 0, ,76 43 SN5 45 1,60 4,10 6,56 1 1,58 4,98 0,97 5 1,48 7 DN4 0,80 1,97 1,58 0 0,00 1,58, ,00 16 SN6 45 4,15 4,10 17,0 1 1,55 15,47 0, ,19-18 O8 1,55 1,00 1,55 0 0,00 1,55 1, ,00-9 Pdl 30 10,50 8,00 84,00 0 0,00 84,00 1, , Str 30 10,50 8,00 84,00 0 0,00 84,00 1, , S= 316,48 Q 0 = 5659 Plocha bez otvorů Q = 5810 t = 0 C t e = -15 C Q v = 1300.V nf.(t - t e ) Q v = 5 M = 0,7 B = 8 Pa 0,67 V nf = ( LV.L).B.M V nf = 0, m 3. s -1 Q z = 0 Q c = 606 k. t Na vyrovnání vlvu chladných stěn k = c Na urychlení zátou Na světovou stranu Celková teelná ztráta Q c =Q +Q v -Q z

27 Tab. 4. Výočet teelných ztrát kuchyně Plocha stěny Základní teelná ztráta Přrážky Označení stěny Tloušťka stěny Délka Šířka nebo výška Plocha Počet otvorů Plocha otvorů Součntel rostuu tela k t Q 0 cm m m m m m W.m -.K -1 K W.m - W 1 3 W 0, ,05 1,017 SO1 45 6,15 4,10 5, 4,50 0,7 0, , O1 1,50 1,50,5 0 0,00,5 1, ,90 97 O 1,50 1,50,5 0 0,00,5 1, , = 0,15 kc SN1 45 4,15 4,10 17,0 1 1,55 15,47 0,97 4 1,19 18 O3 1,55 1,00 1,55 0 0,00 1,55 1, ,00 9 Q0 SN 1,5 3,0 4,10 13,1 1 1,58 11,54 1, , kc = DN1 0,80 1,97 1,58 0 0,00 1,58, ,00 8 S ( t te) SN3 1,5 1,80 4,10 7,38 0 0,00 7,38 1, , SN4 1,5,80 4,10 11,48 0 0,00 11,48 1, , ,45 W.m -.K -1 Rozdíl telot Teelná ztráta SO 45,0 4,10 9,0 0 0,00 9,0 0, ,14 8 Pdl 19,53 0 0,00 19,53 1, , Str 19,53 0 0,00 19,53 1, , S= 1,9 Q 0 = 145 Plocha bez otvorů Q = 183 t = 4 C t e = -15 C Q v = 1300.V nf.(t - t e ) Q v = 85 M = 0,7 B = 8 Pa 0,67 V nf = ( LV.L).B.M V nf = 0,00168 m 3. s -1 Q z = 1460 Q c = 808 k. t Na vyrovnání vlvu chladných stěn k = c Na urychlení zátou Na světovou stranu Celková teelná ztráta Q c =Q +Q v -Q z

28 5 VÝPOČET TEPELNÉ ZÁTĚŽE Výočet teelné zátěže a teelných zsků v klmatzovaném rostoru se rovádí dle normy ČSN [3]. Vyočtené hodnoty slouží jako základ ro dmenzování klmatzačních zařízení. U obou místností byl výočet roveden ro slunný den 1. červenec ro 1 hodn. V tuto dobu ro okna orentovaná na jh byla maxmální ntenzta sluneční radace rocházející standardním oknem I omax = 435W m (vz [3] tab. 10). V klmatzovaných místnostech, tj. v restaurac a kuchyn, se očítá s telotou 6 C. Pro ostatní místnost a venkovní vzduch se uvažuje telota 30 C (vz tab..1). 5.1 Výočet celkové teelné zátěže klmatzovaného rostoru restaurace Teelné zsky od vntřních zdrojů a) Produkce tela ldí Q l = Q c (5.1) l Q = 6 57 = 3534 W l kde: Q c = 6 W rodukce ctelného tela, dle [3] v tab. 6 - ro telotu vzduchu 6 C a člověka sedícího, mírně aktvního l = 085, ž+ 075, d+ m (5.) l = 085, , 0+ 40= 57 ekvvalentní očet osob v místnost m = 40 očet mužů v místnost ž = 0 očet žen v místnost = 0 očet dětí v místnost d b) Produkce tela svítdel V místnostech s větší hloubkou se očítá s umělým osvětlením ve vzdálenost větší než 5 m od okna. Q sv = P Sosv c1 c (5.3) Q = 7 31, = 1 W sv kde: P = 7W m rodukce tela zářvek ř ntenztě osvětlení 10 lx, dle [3] tab. 7 osv = 3105 = 315m osvětlená locha S,, c = součntel současnost oužívání svítdel [-] c = zbytkový součntel [-] c) Teelné zsky od technologe Produkce tela z jných strojů a zařízení - v jídelnách se očítá s rodukcí tela od jednoho jídla u stolu 5 Wh Q j = 5 j (5.4) os Q = 560 = 600W j 8

29 kde: j = h očet jídel za hodnu na jedno místo u stolu = 60 očet osob v místnost os d) Produkce tela ventlátorů - ventlátor s elektromotorem umístěn v roudu uravovaného vzduchu V v Q Δ v = (5.5) ηv ηm 1, Q v = = 1446 W 07, 08, kde: 3 1 V v = 15m, s objemový tok řváděného vzduchu ventlátorem, tj. součet objemového toku větracího vzduchu (vz ka. 3) a objemového toku crkulačního vzduchu (volená hodnota) Δ = 540 Pa celkový tlak ventlátoru η v = 07, účnnost ventlátoru η = 08 účnnost elektromotoru m, e) Teelné zsky ze sousedních místností Do tohoto výočtu se zahrnují jen vntřní stěny klmatzované místnost sousedící s místností, v níž je jná telota (tab. 5.1). Neuvažuje se stěna sojující klmatzovanou místnost s venkovním rostorem. Tab. 5.1 Výočet teelných zsků ze sousedních místností (restaurace) Plocha stěny Teelné zsky Označení stěny Tloušťka stěny Délka Šířka nebo výška Plocha Počet otvorů Plocha otvorů Plocha bez otvorů Součntel rostuu tela k Rozdíl telot t k. t Teelné zsky cm m m m m m W.m -.K -1 K W.m - W SN1 45 5,13 4,10 1,01 1 3,55 17,47 0,97 4 1,19 1 DN1 1,80 1,97 3,55 0 0,00 3,55 3, ,00 43 SN 30,77 4,10 11,36 0 0,00 11,36 0, ,70-31 SN ,50 4,10 43, ,48 6,57 0, ,56 4 DN 3,0 3,80 1,16 0 0,00 1,16 3, , O7 3,0 3,80 1,16 0 0,00 1,16 3, , DN3 3,0 3,80 1,16 0 0,00 1,16 3, , SN4 30 1,57 4,10 6,44 0 0,00 6,44 0,676 4,70 17 SN5 45 1,60 4,10 6,56 1 1,58 4,98 0,97 4 1,19 6 DN4 0,80 1,97 1,58 0 0,00 1,58, ,00 13 SN6 45 4,15 4,10 17,0 1 1,55 15,47 0,97 0 0,00 0 O8 1,55 1,00 1,55 0 0,00 1,55 1, ,00 0 Pdl 30 10,50 8,00 84,00 0 0,00 84,00 1, , Str 30 10,50 8,00 84,00 0 0,00 84,00 1, ,76 65 Q sm S= 73,43 Q sm = 63 9

30 Teelné zsky od vntřních zdrojů ctelným telem Q = Q+Q +Q +Q +Q = = 6433 W (5.6) cvz l sv j v sm 5.1. Teelné zsky z vnějšího rostředí a) Teelné zsky okny Teelné zsky rostuem tela - jedním oknem Q ok = ko So ( tev-t ) (5.7) Q = 11,, 6 7, 9 6 = 5 W ok ( ) kde: k = 11W, m K součntel rostuu tela oknem, vz ka.. o o = š v = 13 = 6m locha otvoru ro okno S l l,, l š = 13m, šířka otvoru ro okno l v = m výška otvoru ro okno t ev = 7, 9 C telota venkovního vzduchu v době kdy výočet rovádíme, tj. ro 1 h dle [3] tab. t = 6 C telota v klmatzované místnost, vz tab..1 - n-okny Q okn = n Q (5.8) ok Q = n Q = 65 = 30W okn ok kde: n = 6 očet oken Teelné zsky sluneční radací - jedním oknem Q or = Sos I Ok c o+ ( So-Sos ) I Okd s (5.9) Q or = 1, (, 6, 75) 141 0, 135 = 10 W - n-okny Q orn = n Q (5.10) or Q = 610 = 70W orn kde: Sos = la -( e1- f ) lb -( e-g) (5.11) ( ) S os = 1, 1 1, 8 0, , 1 = 1, 75 m osluněný ovrch okna l A = 11m, šířka zasklené část okna l B = 18m, výška zasklené část okna f = 01m, šířka svslé část rámu 30

31 γ α Obr. 5.1 Osluněná locha okna g = 01m, šířka vodorovné část rámu e1 = d tg ( a γ ) (5.1) e =, ( ) = délka stínu v okenním otvoru tg c tg h e = cos a γ ( ) 018, tg60 e = = 03118, cos ( ) délka stínu v okenním otvoru d = 018m, hloubka zauštění okna ve stěně c = 018m, hloubka zauštění okna od horní stínící deskou a = 180 sluneční azmut, dle [3] tab. 4 γ = 180 azmutový úhel normály stěny, vz obr. 5.1 h = 60 výška slunce nad obzorem, dle [3] tab. 4 (5.13) s= s1 s (5.14) s = 09, 015, = 0135, stínící součntel, dle [3] tab. 11 s 1 = 09, dvojté sklo s = 015, vnější žaluze lamely 45, světlé c = 1 o korekce na čstotu atmosféry ro velká města Intenzta římé sluneční radace na lochu kolmou ke směru arsku Dk 08, H 1 01,z H sn h o I = I (5.15) 31

32 I Dk 08, , sn 60 = 1350 = 786 W m kde: I o = 1350 W m solární konstanta z = 5 součntel znečštění atmosféry H = 300 m nadmořská výška Intenzta dfúzní sluneční radace - ro svslé stěny ( 05 ) sn h I d = I o, I Dk 5 (5.16) sn 60 I d = ( , 5 786) = 166 W m 5 Intenzta římé sluneční radace na lbovolně orentovanou lochu I D = I Dk cosθ (5.17) I = 786 0, 5 = 393 W m D - ro svslou stěnu cosθ = cos h cos( a γ ) (5.18) ( ) cosθ = cos 60 cos = 0, 5 θ = 60 úhel mez normálou k oknu a slunečním arsky Intenzta dfúzní sluneční radace rocházející standardním oknem I Okd = td I (5.19) d I = 0, = 141 W m Okd kde: t d = 085, celková roustnost dfúzní sluneční radace standardního okna, nezávslá na oloze slunce Celková ntenzta sluneční radace rocházející standardním oknem I Ok = td I D + I (5.0) Okd I = 0, = 438 W m Ok kde: 5 θ t D = 087, 47, (5.1) 100 t = 0, 7557 celková oměrná roustnost římé sluneční radace standardním oknem D b) Teelné zsky venkovním stěnam Venkovní stěny se dělí ro zjednodušení výočtu do tří kategorí (z hledska akumulace): stěny lehké ( δ < 0, 08 m ), stěny středně těžké ( 0, 08 < δ < 0, 045 m ) a stěny těžké ( δ 0, 045 m ). V tomto říadě byl výočet roveden ro stěny středně těžké, tj. stěny, u nchž je třeba resektovat ovlvnění rostuu tela kolísáním telot v růběhu dne. 3

33 ( ) ( ψ ) Q SO1 = k SSO1 trm t + m tr t rm (5.) Q SO1 = 1, 1 30, 05 ( 9, 6 6) + 0, 131( 1, 9, 6) = 16 W kde: k = 0, 33 W m K součntel rostuu tela, vz ka.. S SO1 = 10, 5 4, 1 6, 6 = 30, 05 m locha stěny bez oken t rm = 9, 6 C růměrná rovnocenná sluneční telota vzduchu za 4 hodn, dle [3] tab. 13 t = 6 C telota v klmatzované místnost, vz tab..1 76, δ SO1 m = δso1 (5.3) 76, 045, m = 1+ = 0, , součntel zmenšení telotního kolísání ř rostuu tela stěnou δ SO 1 = 045m, tloušťka stěny ψ = 3 δ SO 1 0, 5 (5.4) ψ = 3 0, 45 0, 5 = 14 h časové zoždění t rψ = 1, C rovnocenná sluneční telota v době o ψ hodn dříve než rovádíme výočet, dle [3] tab. 13 Teelné zsky z vnějšího rostředí ctelným telem Q cv = Q okn + Q orn + Q SO1 = = 766 W (5.5) Teelná zátěž klmatzovaného rostoru ctelným telem Q = Q + Q = = 7199 W (5.6) c cvz cv Teelné zsky z řívodu čerstvého větracího vzduchu Q L = V e ρv c ( tev t) (5.7) Q = 0, 5 1, , 9 6 = 1151 W L ( ) kde: 3 1 V = 05m, s objemový tok čerstvého řváděného vzduchu, vz ka. 3 e 3 ρ v = 1kg, m hustota vzduchu c 1010 J kg K = měrná teelná kaacta vzduchu ř konstantním tlaku t ev = 7, 9 C telota venkovního vzduchu v době, kdy výočet rovádíme, tj. ro 1 h dle [3] tab. t = 6 C telota v klmatzované místnost, vz tab..1 Teelná zátěž klmatzačního zařízení ctelným telem Q = Q + Q = = 8350 W (5.8) c c L Vodní zsky Teelné zsky od rodukce áry člověkem Q = m l (5.9) v1 os w 3 33

34 60 Q v1 = = 4833 W 3600 kde: m w = 116 g h rodukce vodní áry člověka sedícího, mírně aktvního ř telotě 6 C, [3] tab. 6 = 60 očet osob os l kj kg = měrné výarné telo vody Teelné zsky od odařování z jídel Q = m l (5.30) v os j 3 Q v = = 833 W 3600 kde: m = 10 g rodukce áry od jednoho jídla u stolu j = h očet jídel za hodnu na jedno místo u stolu = 60 očet osob os l kj kg = měrné výarné telo vody Teelná zátěž klmatzovaného rostoru vázaným telem Q v = Q v1+ Q v = = 5666 W (5.31) Celková teelná zátěž klmatzovaného rostoru Q = Q + Q = = 1865 W (5.3) c v Výočet byl oakován v časovém rozmezí od 10 do hod. Hodnoty byly ostuně zaznamenávány do tabulky (tab 5.1). Z těchto hodnot byl vytvořen graf (obr. 5.), z něhož je atrné, že největší celková teelná zátěž klmatzovaného rostoru restaurace je ve 1 hodn. Z důvodů zaokrouhlování se mohou hodnoty v tab. 5.1 neatrně lšt od hodnot uvedených výše. celková teelná zátěž [W] sluneční čas [h] Obr. 5. Celková teelná zátěž klmatzovaného rostoru restaurace od 10 do hod 34

35 Tab. 5.1 Výočet teelné zátěže restaurace v růběhu racovní doby Sluneční čas τ h Venkovní výočtová telota t e C 4,8 6,5 7,9 9,1 9,8 30 9,8 9,1 7,9 6,5 4,8 3 1, Sluneční deklnace δ 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 Výška slunce nad obzorem ro 50 s.š. h Sluneční azmut a Azmutový úhel normály stěny γ Délka vodorovného stínu e 1 m 0,071 0,0957 0,0000 0,0957 0,071 0,4043 1,008 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Délka svslého stínu e m 0,351 0,36 0,3118 0,36 0,351 0,474 0,699 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Osluněná locha S os m 1,70 1,73 1,75 1,73 1,70 1,6 1,3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Intenzta římé sluneční radace na lochu kolmou ke směru arsku I Dk W.m Intenzta dfuzní sluneční radace I d W.m cosθ - 0,4039 0,4679 0,5000 0,4679 0,4039 0,96 0,1440-0,0316-0,173-0,3886 0,0000 0,0000 0,0000 Intenzta římé slulneční radace na lbovolně orentovanou lochu I D W.m Intenzta dfúzní sluneční radace rocházející standartním oknem I Okd W.m Úhel doadu slunečních arsků θ Proustnost standartního okna t D - 0,6834 0,734 0,7557 0,734 0,6834 0,5655 0,334 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Celková ntenzta sluneční radace rocházející standartním oknem I Ok W.m Teelné zsky sluneční radací - 1-oknem Q or W Teelné zsky sluneční radací - n-okny Q orn W Teelné zsky rostuem tela - 1-oknem Q ok W Teelné zsky rostuem tela - n-okny Q okn W Rovnoc. sluneč. telota o ψ hodn dříve t rψ C 4,8 3,0 1, 19,5 18,1 16,9 16, 16,0 16, 18,1 0,9 3, 9,3 Teelné zsky venkovním stěnam Q s W Teelné zsky z řívodu čerstvého větracího vzduchu Q L W Teelné zsky od vntřních zdrojů ctelným telem Q cvz W Teelné zsky z vnějšího rostředí ctelným telem Q cv W Teelná zátěž klmatzovaného rostoru ctelným telem Q c W Teelná zátěž klmatzačního zařízení ctelným telem Q c W Teelná zátěž klmatzovaného rostoru vázaným telem Q v W Celková teelná zátěž klmatzovaného rostoru Q W

36 5. Výočet celkové teelné zátěže klmatzovaného rostoru kuchyně Vybavení kuchyně: 5..1 Teelné zsky od vntřních zdrojů - 1x elektrcký sorák - x mkrovlnná trouba - x frtovací automaty s ntegrovaným odsáváním - x chladnčka - 1x myčka nádobí a) Produkce tela ldí Po dosazení do rovnce (5.1) dostáváme Q = 6 4 = 56 W l kde: Q c = 64 W rodukce ctelného tela, dle [3] v tab. 6 - ro telotu vzduchu 6 C a člověka chodícího, řecházejícího dle rovnce (5.) l = 0850, , + 4= 4 ekvvalentní očet osob v místnost m = 4 očet mužů v místnost ž = 0 očet žen v místnost = 0 očet dětí v místnost d b) Produkce tela svítdel Jelkož se jedná o místnost s okny, tak s rodukcí tela od svítdel se neočítá. c) Teelné zsky od technologe Produkce tela z jných strojů a zařízení Stroje a zařízení - racovní cyklus v místnost uzavřen Q= P (5.33) - oatřené odsáváním Q = P c (5.34) c = 1 η ods (5.35) kde: c zbytkový součntel ř odsáván (bez odsáván c = 1) η účnnost odsávání [ ] ods - elektrcký sorák η ods = 0, 8 - frtovací automaty s ntegrovaným odsáváním η = 0 9 Tab. 5. Produkce tela a áry kuchyňských strojů dle [4] ods, Instalovaný Předání Předání Oatřený Produkce Produkce Kuchyňský říkon ctelného tela áry odsáváním tela áry sotřebč PkW 1 [ ] Q s W kw D W kw c [ ] Q ks [ W] Q s [ W] elektrcký sorák , frtov. automaty s nteg.odsáváním , mkrovlnná trouba myčka nádobí 3, chladnčka celkem

37 Celkové teelné zsky od technologe Q el = Q ks ϕ (5.36) Q = 085 0, 7 = 1460 W el kde: Q ks = P Q s c vz tab. 5. ϕ = 07, faktor současnost d) Produkce tela ventlátorů - elektromotor umístěn mmo roud uravovaného vzduchu V v Δ Q v = (5.37) η Q v v 0, = = 39 W 07, kde: 3 1 V v = 03m, s objemový tok řváděného vzduchu ventlátorem, vz ka. 3 Δ = 540 Pa celkový tlak ventlátoru η = 07 účnnost ventlátoru v, e) Teelné zsky ze sousedních místností Do tohoto výočtu se zahrnují jen vntřní stěny klmatzované místnost sousedící s místností, v níž je jná telota (tab. 5.3). Neuvažuje se stěna sojující klmatzovanou místnost s venkovním rostorem. Tab. 5.3 Výočet teelných zsků ze sousedních místností (kuchyně) Plocha stěny Teelné zsky Označení stěny Tloušťka stěny Délka Šířka nebo výška Plocha Počet otvorů Plocha otvorů Plocha bez otvorů Součntel rostuu tela k Rozdíl telot t k. t Teelné zsky cm m m m m m W.m -.K -1 K W.m - W SN1 45 4,15 4,10 17,0 1 1,55 15,47 0,97 0 0,00 0 O3 1,55 1,00 1,55 0 0,00 1,55 1, ,00 0 SN 1,5 3,0 4,10 13,1 1 1,58 11,54 1, ,47 75 DN1 0,80 1,97 1,58 0 0,00 1,58 1, ,47 10 SN3 1,5 1,80 4,10 7,38 0 0,00 7,38 1, ,47 48 SN4 1,5,80 4,10 11,48 0 0,00 11,48 1, ,47 74 Pdl 19,53 0 0,00 19,53 1, , Str 19,53 0 0,00 19,53 1, ,76 15 Q sm S= 88,06 Q sm = 18 Teelné zsky od vntřních zdrojů ctelným telem Q = Q + Q + Q + Q = = 173 W (5.38) cvz l el v sm 37

38 5.. Teelné zsky z vnějšího rostředí a) Teelné zsky okny Teelné zsky rostuem tela - jedním oknem Po dosazení do rovnce (5.7) dostáváme Q = 115,, 79, 6 = 5W ok ( ) kde: k = 11W, m K součntel rostuu tela oknem, vz ka.. o o = š v = 15 15= 5m locha otvoru ro okno S l l,,, l š = 15m, šířka otvoru ro okno l v = 15m, výška otvoru ro okno t ev = 7, 9 C telota venkovního vzduchu v době, kdy výočet rovádíme, tj. ro 1 h dle [3] tab. t = 6 C telota v klmatzované místnost, vz tab..1 - n-okny Po dosazení do rovnce (5.8) dostáváme Q = 5 = 10W okn kde: n = očet oken Teelné zsky sluneční radací - jedním oknem Po dosazení do rovnce (5.9) dostáváme Q or = 1, (, 5, 41) 141 0, 135 = 100 W - n-okny Po dosazení do rovnce (5.10) dostáváme Q = 100 = 00 W orn kde: dle rovnce (5.11) S os = 1, 3 1, 3 ( 0, , 1) = 1, 41 m osluněný ovrch okna l A = 13m, šířka zasklené část okna l B = 13m, výška zasklené část okna f = 01m, šířka svslé část rámu g = 01m, šířka vodorovné část rámu dle rovnce (5.1) e 1 = 0, 18 tg ( ) = 0 délka stínu v okenním otvoru dle rovnce (5.13) 018, tg60 e = cos = 0, 3118 délka stínu v okenním otvoru ( ) 38

39 d = 018m, délka stínu v okenním otvoru c = 018m, hloubka zauštění okna od horní stínící deskou a = 180 sluneční azmut, dle [3] tab. 4 γ = 180 azmutový úhel normály stěny, vz obr. 5.1 h = 60 výška slunce nad obzorem, dle [3] tab. 4 dle rovnce (5.14) s = 0, 9 0, 15 = 0, 135 stínící součntel, dle [3] tab. 11 s 1 = 09, dvojté sklo s = 015, vnější žaluze lamely 45, světlé c = 1 o korekce na čstotu atmosféry ro velká města Výočty hodnot I Ok a I Okd se shodují s výše vyočteným hodnotam v teelných zscích radací restaurace. b) Teelné zsky venkovním stěnam Venkovní stěny se dělí ro zjednodušení výočtu do tří kategorí (z hledska akumulace): stěny lehké ( δ < 0, 08m), stěny středně těžké ( 0, 08 < δ < 0, 045m ) a stěny těžké ( δ 0, 045m ). V tomto říadě byl výočet roveden ro stěny středně těžké, tj. stěny, u nchž je třeba resektovat ovlvnění rostuu tela kolísáním telot v růběhu dne. jžně orentovaná Pro stanovení Q SO1 vycházíme z rovnce (5.) Q SO1 = 1, 1 0, 7 ( 9, 6 6) + 0, 131( 1, 9, 6) = 1 W kde: k = 0, 33 W m K součntel rostuu tela, vz ka.. S SO1 = 615, 41, 5, = 07m, locha stěny bez oken t = 6 C telota v klmatzované místnost, vz tab..1 t rm = 9, 6 C růměrná rovnocenná sluneční telota vzduchu za 4 hodn, dle [3] tab. 13 dle rovnce (5.3) 76, 045, m = 1+ = 0, 131 součntel zmenšení telotního kolísání ř rostuu tela , stěnou δ SO 1 = 045m, tloušťka stěny dle rovnce (5.4) ψ = 3 0, 45 0, 5 = 14 h časové zoždění t rψ = 1, C rovnocenná sluneční telota v době o ψ hodn dříve než rovádíme výočet, dle [3] tab. 13 záadně orentovaná Pro stanovení Q SO vycházíme z rovnce (5.) Q SO = 1, 1 9, 0 ( 9, 7 6) + 0, 131( 1, 9, 7) = 5 W 39