Hodnocení distribuce vzduchu

Transkript

1

2 Hodnocení distribuce vzduchu v=0,5m/s v=0,2 m/s POBYTOVÁ ZÓNA RYCHLOST PROUDĚNÍ 3

3 Fyzikální jevy při distribuci vzduchu Pohyb vzduchu vyvolávají síly mechanické (ventilátor), gravitační a rozdíl tlaku. Režim proudění : Laminární turbulentní Vírový efekt fktse projevuje j vtahováním th áí okolní klítkti tekutiny do středu rotace vyvolané přírodními podmínkami (vodní tok) či technickými prostředky (trysky) a působí jako zesilovač proudění. Vírový efekt 4

4 Fyzikální jevy při distribuci vzduchu Coandůvjev se vyskytuje při výtoku tekutiny. Vytéká li ztrysky paprsek tekutiny nasává jeho rozvířený povrch tekutinu zokolí do něhož vtéká. Jestliže paprsek proudí podél stěny vysaje proud tekutinu za vzniku podtlaku a vlivem jh jeho působení ů se paprsek přisaje ke stěně. ě Henri Marie Coandă rumunský letecký konstruktér, při pokusech v aerodynamickém tunelu odhalil jev zvaný Coandův efekt Podtlak Síla P 5

5 Co ovlivňuje proudění v prostoru Pohyb vzduchu v omezeném prostoru je formován proudy přiváděného vzduchu, vystupující z otvorů s turbulentním charakterem. Turbulencí je do proudu strháván okolní klidný vzduch. 6

6 Klasifikace systémů distribuce vzduchu Ke klasifikaci proudění slouží řada veličin, základní je geometrie a teplota. Zaspektu geometrie jsou proudy kruhové (také kuželové, tj. osově symetrické), kruhové kompaktní ploché radiální. Dle teploty a jejíhorozdílu formujícího tvar osyproudů jsouproudy izotermní (zatopené) neizotermní konvektivní. Dle prostoru ve kterém se proud vyskytuje y jsou proudy volné poloohraničené ohraničené 7

7 Obrazy proudění a/b > 10 a b KRUHOVÝ KRUHOVÝ KOMPAKTNÍ PLOCHÝ RADIÁLNÍ 8

8 Vliv pracovního rozdílu teplot Dle teploty a jejího rozdílu formujícího tvar osy proudů jsou proudy izotermní (zatopené) neizotermní. t p <t i t p >t i 9

9 Systémy distribuce vzduchu Větrání zaplavovací způsob větrání prostoru, kdy chladnější přiváděný vzduch účinkem gravitace zaplavuje prostor nad podlahou. Větrání zdrojové forma vzhůru orientovaného vytěsňovacího větrání Větrání směšovací, zřeďovací přívod větracího vzduchu výustěmi s velkou intenzitou směšování s okolním vzduchem 10

10 Systémy distribuce vzduchu Větrání soustředěnými proudy (bezpotrubní) systém celkového větrání velkých prostorů soustředěnými proudy vzduchu, oblast pobytu je větrána zpětnými proudy. Větrání vytěsňovací přívod větracího vzduchu výustěmiss potlačenou intenzitou směšování s okolním vzduchem. 11

11 Funkce distribučních prvků estetické zakrytí otvoru naměrování proudu vzduchu s určitým charakterem proudění nastavení průtoku vzduchu 12

12 Směšovací proudění s výraznou turbulencí SMĚŠOVACÍ PROUDĚNÍ S KRUHOVÝM NEBO PLOCHÝM PROUDEM S VÝAZNOU TURBULENCÍ t p < t i t p > t i OBDÉLNÍKOVÁ ŽALUZIOVÁ VYÚSTKA DIFÚZNÍ VYÚSTKA ŠTĚRBINOVÁ VYÚSTKA 13

13 Obdélníková vyústka Rámeček s jednou nebo dvěma ě řadami d i otočných listů (vyústka jednořadá nebo dvouřadá) s regulačním ústrojím 14

14 Štěrbinová vyústka 15

15 Kombinovaná štěrbinová vyústka Jejich předností je úzký plochý a po celé délce vyústě vyrovnaný vzdušný proud, který je velmi stabilní. Tohoto efektu bylo dosaženo použitím děrovaného pásu na výtokové ploše. Vzhledem k vyrovnanému výtoku vzduchu na výtokové ploše lze z těchto elementů skládat štěrbinové pásy 16

16 Talířový ventil pro distribuci malých průtoků vzduchu ve větraných nebo klimatizovaných prostorech. Plynulá regulace množství vzduchu se provádí otáčením talířů ventilů. 17

17 Směšovací proudění s kompaktním proudem SMĚŠOVACÍ PROUDĚNÍ S KOMPAKTNÍM PROUDEM VELKÉHO DOSAHU t p < t i t p > t i DÝZA VELKOOBJEMOVÁ VYÚSTKA 18

18 Dýza (tryska) Pro distribuci přívodního vzduchu na velké vzdálenosti. Nastavitelné dýzy se vyrábí s přestavením servopohony nebo ručně. Pro nenáročnou instalaci se vyrábí také dýzy pevné, bez možnosti změny směru vyfukovaného vzduchu. 19

19 Dýza (tryska) 20

20 Dýza (tryska) 21

21 Velkoobjemová vyústka Přestavitelný výfuk vzduchu vodorovně (chlazení) nebo dolů (vytápění) 22

22 Směšovací proudění radiální SMĚŠOVACÍ PROUDĚNÍ S RADIÁLNÍM PROUDEM VÍŘIVÁ VÝUSŤ ANEMOSTAT DRALOVÁ VÝUSŤ DĚROVANÝ DIFUZOR 23

23 Vířivá výusť = box se čtvercovou nebo kruhovou čelní l í deskou. Čelní desky mají radiálně uspořádané pevné drážky nebo pohyblivé lamely l a přívod vzduchu je veden přes ř rozptylový plech. 24

24 Vířivá výusť nastavení lamel Vířivým výstupem vzduchu je zajištěno jeho intenzivní promíchání se stávajícím vzduchem. Tím je dosaženo podstatné snížení í teploty t a rychlosti proudění. 25

25 Vířivá výusť s termostatickým ovládáním TEPLÝ VZDUCH CHLADNÝ VZDUCH 26

26 Anemostat Anemostaty mají výtokové plochy z pevných profilových lamel, jejichž čtvercové nebo kruhové konstrukce, která zaručuje při přivádění vzduchu rovnoměrné proudění do všech směrů. 27

27 Dralová výusť Natočení lopatek: Pro distribuci velkého množství vzduchu s velkou teplotní diferencí (rozsah 10 až +15 C). Změnou úhlu výstupu vzduchu (od vodorovného výstupu pro chlazení, přes šikmý výstup pro izotermní vzduch až po svislý výstup pro vytápění) ě je zajištěno intenzivní promíchání přiváděného vzduchu se vzduchem v místnosti. ít ti CHLADNÝ VZDUCH výstup vodorovný IZOTERMNÍ VZDUCH výstup ve směru 45 TEPLÝ VZDUCH výstup svislý 28

28 Textilní vzduchovody s integrovanými štěrbinami 29

29 Použití distribučních prvků podle dosahu proudu 4 m Obdélníkové vyústky Štěrbinové vyústky Vířivé vyústě Talířové ventily Anemostaty Difuzory Dralové vyústě 6 m Dýzy Vlk Velkoobjemové vyústě útě 8 m 30

30 Zaplavovací větrání ZAPLAVOVACÍ VĚTRÁNÍ t p < t i VELKOPLOŠNÁ VYÚSTKA 31

31 Velkoplošná výusť Přívod vzduchu malou rychlostí s nízkou turbulencí do pobytové zóny v blízkosti podlahy. Pro zajištění stabilizovaného proudění v pobytové oblasti musí být teplota přiváděného vzduchu o 1 až 3 C nižší, než je teplota vzduchu ve větraném ě prostoru. Venkovní vzduch se přivádí nízkou rychlostí v blízkosti podlahy a odvádí škodliviny z pobytové oblasti do podstropního prostoru. tvar: vyústi kruhové, určené pro instalaci do prostoru, stěnové s půdorysem půlkruhovým a vyústi rohové s půdorysem čtvrtkruhovým. 32

32 Proudění sdola nahoru t p < t i t p > t i PODLAHOVÁ VYÚSTKA VYÚSTKY INTEGROVANÉ V SEDACÍM NÁBYTKU 33

33 Podlahová vyústka 34

34 Podlahová vyústka Přívod vzduchu integrovaný do interiéru 35

35 Proudění a distribuce vzduchu při vytápění/chlazení 36

36 Chlazení v servrovně proudění vzduchu 37

37 Příklad proudění vzduchu v uzavřené místnosti 38

38 Osvěžení názvosloví Dosah proudu Obraz proudění Primární proud a sekundární proud Volný proud Omezený, zatopený a přilnutý proud Izotermní proud Slabě neizotermní a neizotermní proud Přirozená konvekce Pracovní rozdíl teplot 39

39 Jak se jmenují a kam se hodí? 40

40 Variantní řešení distribučních prvků Nástroje pro návrh obrazu proudění variantní řešení, posouzení rychlosti proudění a hlučnosti v=0,80 m/s L=39 db/a v=0,55 m/s L=35 db/a v=0, m/s L20dB/A L=20 41

41 Distribuční prvky možnosti návrhu MATEMATICKÝ MODEL EXPERIMENTÁLNÍ ZKOUŠKA ZJEDNODUŠENÝ VÝPOČET ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ 42

42 Distribuční prvky ověření funkce vizualizace proudu 43

43 Měření rychlosti vzduchu v = B 3/2 (m/s) Beauforta ( ) zajímala meteorologie. Od svých 16 let si kadet Beaufort vedl přesné meteorologické zápisky, jejichž hustota se stím, jak stoupal na kariérním žebříčku, zvětšovala. Nakonec byla měření prováděna v dvouhodinových intervalech. Vedle informacích o síle větru obsahovaly zápisy také informace opočasí. 44

44 Měření (dynamického) tlaku Dynamický tlak působí proudící reálná tekutina na relativně klidné těleso, které obtéká, nebo naopak je to tlakový odpor, který působí na těleso pohybující se v klidné tekutině p = 1/2.ρ.v 2 Měření využívá rozdílu celkového (dynamického a statického) a statického tlaku zjišťovaného trubicí v potrubí a měřeného dále na diferenčním manometru. Tvar Prandtlovy trubice zohledňuje fyzikální princip, že na povrchu rotačního paraboloidu, blízko jeho vrcholu je tlak roven nule. Trubice tedy (někdy) mají v příčném řezu protáhlý spíše elipsovitý tvar. 45

45 Mechanický účinek proudění vzduchu Energie větru se přenáší na konstrukci, kterou vítr otáčí, rotuje či vychyluje z ustálené polohy Miskový anemometr Lopatkové anemometry 46

46 Žhavené (termické) anemometry Hlavní senzor je vyhříván na konstantní teplotu, proudící í vzduch hjj jej ochlazuje, přičemž velikost ochlazení kompenzována teplotou okolního vzduchu (měřící sonda mádruhý termistor, který měří okolní teplotu), je úměrná rychlosti proudění. 47

47 Takhle ne! 48

48 8 studentů v RJ = pracovní skupina Všichnimají stejnou úlohu, ale řeší ji na různých Všichni mají stejnou úlohu, ale řeší ji na různých distribučních prvcích a s jinými průtoky vzduchu.

49 Úloha zadání 0,8 1,2 1,5 m/s Měření rychlosti vzduchu ve 3 osách po 0,1 m ve vzdálenosti 0 až 2 m od otvoru. 50

50 Úloha zadání Proveďte měření rychlosti vzduchu ve 3 osách po 0,1 m ve vzdálenosti 0 až 2 m od otvoru: Jako volný proud Jako omezený proud s překážkou proudění Měřené hodnoty vyneste do grafů Popište obraz proudění, typ distribučního prvku, zhodnoťte proudění vzduchu v pobytové zóně osob Proveďte kouřovou zkoušku s fotodokumentací rychlost +z +x vzdálenost 51