PARAMETRII DE CALCUL AI AERULUI EXTERIOR

Pentru dimensionarea instalatiilor de ventilare si climatizare este necesara definirea parametrilor climatici exteriori in functie de specificul instalatiei care presupune prelucrarea statistica si interpretarea inregistrarilor meteorologice cu luarea in considerare a unor frecvente de manifestare in functie de importanta obiectivului si genul de instalatie cu specificarea ca in domeniul climatizarii acestei frecvente sunt mai mici. Astfel :

In cazul ventilarii mecanice sau V.N.O. se definesc pentru starea aerului exterior E() ce reprezinta si parametrii aerului refulat si prin preluarea de caldura perceptibila si/sau umiditate se limiteaza fie la fie la. Frecventa temperaturilor este mare si valorile si pot fi limitate in cazul acestor valori, pentru depasirea valorilor, limitele nu se mai pot mentine,

In cazul climatizarii se stabileste de la inceput starea aerului interior din conditii de confort sau tehnologice prin t_i si j_i vizibil influentate de parametrii aerului exterior si se stabileste o stare a aerului refulat c necesara pentru mentinerea lui t_i si j_i. Pentru garantarea acestor conditii interioare se defineste o stare a aerului exterior E() pentru frecvente de aparitie mult mai mici,                                Situatia de vara

1.1.1.Temperatura aerului exterior.

Pentru dimensionarea instalatiei de ventilare si climatizare, e necesara definirea unei temperaturi medii, tem, a unei variatii diurne de calcul a aerului exterior, te, pentru intocmirea bilanturilor termice si a unei temperaturi exterioare de calcul t_ev pentru reprezentarea punctului de stare.

Pentru evidentierea frecventei de aparitie a diverselor valori t_e se defineste frecventa acestora:

N_te- numarul de zile din perioada analizata in care t_e>decat valoarea considerata;

N_t - numarul total de zile din perioada considerata.

Variatia diurna a temperaturii aerului exterior este data de expresia:

Analiza inregistrarilor meteorologice arata diferente fata de relatia teoretica in sensul ca minimul se realizeaza in jurul orei 5 si maximul in jurul orei 15. Deci Dt iar clopotul temperaturilor mai mari decat temperatura medie este mai pronuntat in intervalul 9-14, Pentru aceste considerente s-a introdus un coeficient c₁=f(t)relatie inscrisa in STAS 6648/2-1982.

Pentru instalatii de ventilare mecanica:

t_e=t_ml+A_z (pentru frecventa de 50%)

1.1.2. Umiditatea aerului exterior

Este necesara de definit pentru ca impreuna cu temperatura aerului exterior de calcul, defineste starea aerului exterior (t_ev,x_e).

Umiditatea relativa a aerului exterior prezinta pentru o localitate o variatie anuala, si o variatie diurna. Reprezentarea valorilor t_e j_edin inregistrarile meteo pentru o localitate la aceiasi ora este o dreapta de o anumita inclinatie, valorile x sunt maxime pentru iulie si minime inspre luna ianuarie.

1.1.3. Radiatia solara

Reprezinta factorul determinant in privinta marimii aporturilor de caldura Q_PE si Q_FE. Cunoasterea modului de variatie si stabilirea corecta a valorilor de calcul asigura o dimensionare rationala a instalatiei.

Din cantitatea de energie emisa in spatiu de catre soare, prin reactiile de transformare a H₂ in He ce au loc in masa sa, circa doua miliardimi ajunge pe Pamant ceea ce reprezinta la nivelul atmosferei 1,353 kw/m² cu abateri de datorita fenomenelor solare si % datorita variatiei distantei Pamant-Soare.

Valoarea de calcul poate fi exprimata analitic de relatia:

I_m- intensitatea medie diurna pentru orientarea de calcul;

I_n-intensitatea radiatiei solare a celei de-a “n” armonici;

Eseu: Mijloace pentru reducerea reactiei indusului Eseu: Arctic K 346 B+ - caracteristici tehnice - functii si performante - dotare congelator

t- ora de calcul;

t- ora la care se realizeaza maximul

I=a₁a₂I_D+I_d ; cu a₁- corectie de starea atmosferei si a₂- corectie de altitudine.

Pentru elemente neinertiale se lucreaza cu pentru orientarea de calcul.

1.1. Viteza vantului

Viteza vantului nu afecteaza sarcina termica a incaperilor de ventilare si climatizare prin faptul ca zilele puternic insorite, defavorabile pentru ventilare sunt caracterizate prin calm atmosferic.

. Situatia de iarna

1.2.1. Temperatura aerului exterior este necesara pentru intocmirea bilanturilor termice si reprezentarea starii aerului in diagrama h-x. Aceasta se va considera in conformitate cu STAS 1907/1997.

1.2.2. Umiditatea aerului exterior, necesara reprezentarii starii aerului exterior in h-x se va considera pentru toate localitatile din tara, j_e=80% sau in functie de temperatura exterioara de calcul.

1.2.3. Radiatia solara influenteaza marimea sarcinii termice numai in masura in care STAS 1907/1997 tine seama de aceasta (adaosurile de orientare).

1.2. Viteza vantului, spre deosebire de situatia de vara , iarna, viteza vantului poate influenta starea de confort prin marimea debitului de aer rece infiltrat. De aceea se recomanda, pentru inlaturarea acestui efect, ca functionarea instalatiilor de ventilare sa se faca in suprapresiune. De asemenea trebuie cunoscuta directia dominanta a vantului pentru stabilirea pozitiei relative a prizei de aer proaspat fata de gura de evacuare a aerului viciat.

2. Parametrii climatici interiori de calcul.

Parametrii climatici interiori conditioneaza direct confortul termic al unei incinte sau conditiile tehnologice pentru elaborarea unor produse sau chiar a calitatii acestora in cazul climatizarii tehnologice si constituie in acelasi timp ipoteze de baza in dimensionarea instalatiilor de ventilare si climatizare.

Parametrii ce se iau in considerare la instalatiile de ventilare si climatizare sunt: temperatura interioara de calcul, t_i (temperatura aerului interior); umiditatea relativa a aerului interior, _i; viteza de miscare a aerului interior, v_i si temperatura medie de radiatie a elementelor delimitatoare, cu valori de regula diferite pentru cele doua perioade climatice distincte ale anului – perioada calda – vara si perioada rece – iarna.

2.1 Situatia de vara.

2.1.1. Temperatura interioara de calcul t_i.

Se defineste ca temperatura aerului masurata in centrul incaperii la inaltimea de 1,5 m de pardoseala, cu un termometru protejat impotriva radiatiei directe si intervine la reprezentarea punctului de stare, ca valoare de calcul pentru intocmirea bilantului de caldura si la stabilirea temperaturii aerului refulat pentru incaperi climatizate.

La incaperile social-culturale si administrative destinate pentru asigurarea confortului, temperatura interioara de calcul, t_i, se determina cu relatia:

t_i=10+0,5t_ev ⁰C

in care: t_ev- temperatura de calcul a aerului exterior

La incaperi de productie, in care tehnologia reclama anumite conditii de microclima, se adopta temperatura interioara indicata pentru realizarea procesului tehnologic. In cazul in care procesul tehnologic se poate desfasura in cadrul unor intervale mai mari de temperatura se va adopta ca valoare de calcul temperatura cea mai apropiata de conditiile de confort termic.

2.1.2. Umiditatea relativa a aerului interior, _i.

Serveste impreuna cu temperatura la reprezentarea punctului de stare al aerului interior si are influenta deosebita asupra confortului, calitatii produselor si asupra unor procese tehnologice.

Valorile de calcul pentru instalatiile de climatizare sunt cuprinse in intervalul - _i=45 . 60%.

Din punct de vedere al confortului interior valoarea maxima a umiditatii relative este limitata insa in functie de temperatura aerului interior, pentru a se evita senzatia de zapuseala.

2.1.3. Viteza de miscare a aerului interior, v_i.

Viteza de miscare a aerului interior accepta valori care in corelatie cu temperatura aerului interior si starea de efort fizic elimina senzatia de curent, constituind ipoteza principala pentru stabilirea vitezei in dispozitivele de introducere a aerului, deci implicit a determinarii suprafetelor lor.

La instalatii de climatizare se pot adopta urmatoarele valori pentru viteza aerului in zona de activitate (de lucru sau sedere).

2.1. Temperatura medie de radiatie a suprafetelor delimitatoare, t_mr.

Este dependenta de izolarea termica a elementelor ce delimiteaza incaperea spre exterior si mai ales de gradul de vitrare.

Valori apropiate de temperatura aerului interior, ceea ce presupune o izolare termica foarte buna si un grad de vitrare redus, conduc la micsorarea aporturilor de caldura din exterior ceea ce are drept consecinta reducerea debitului de aer necesar pentru ventilare si implicit reducerea cheltuielilor de investitie si in mod deosebit a celor pentru exploatare.

2.2. Situatia de iarna.

2.2.1. Temperatura interioara de calcul, t_i.

Pentru perioada friguroasa a anului valorile de calcul pentru instalatiile de climatizare nu sunt normate pana in prezent, la alegerea lor fiind indicat sa se tina seama de urmatoarele observatii:

I.         Valorile indicate pentru cladirile social-culturale in STAS 1907/2-80 corespund conditiilor de confort pentru incaperi incalzite.

II.       Temperatura aerului interior la climatizare este necesar a fi limitata inferior la +20 ⁰C, datorita urmatoarelor cauze:

lipsa totala a elementelor de incalzire face ca temperatura medie de radiatie sa fie mai mica decat in cazul incaperilor incalzite.

limitarea inferioara a temperaturii aerului refulat (t_r15 ⁰C) ar conduce in unele situatii (ex. incaperi aglomerate) la solutia ca debitul de aer necesar sa fie mai mare iarna;

sub aspect economic nu apar costuri suplimentare, deoarece temperatura adoptata se asigura numai in conditiile folosirii incintei, corespunzator destinatiei sale, in restul timpului se asigura o temperatura de garda de +5 . 10 ⁰C

2.2.2 Umiditatea relativa a aerului interior _i.

Se alege corespunzator conditiilor de confort sau in functie de cerintele procesului tehnologic similar cu situatia de vara, cu mentiunea ca valori de calcul mai mici ale acesteia conduc la reducerea consumului de energie termica necesar pentru perioada rece a anului.

2.2.3 Viteza de miscare a aerului interior, v_i.

Ramane de obicei aceeasi ca in situatiile de vara, instalatiile functionand cu debit constant.

In cazul instalatiilor cu debit de aer variabil, in perioada de iarna viteza de miscare a aerului interior scade, ceea ce are efecte favorabile asupra confortului termic realizat.

2.2. Temperatura medie de radiatie a elementelor delimitatoare, _mr.

Structura elementelor de delimitare a incintei, mai ales spre exterior, trebuie astfel aleasa incat valoarea temperaturii medii de radiatie sa se incadreze in limitele de confort (corelata cu t_i).

Efectele neplacute pot fi combatute fie prin mijloace constructive – ecranarea ferestrelor la interior si termoizolarea mai buna a pardoselilor – sau de catre inginerul de instalatii, care trebuie prin amplasarea corpurilor de incalzire sau a dispozitivelor de introducere a aerului sa mijloceasca ridicarea temperaturii superficiale pe suprafata interioara a elementelor de delimitare spre exterior mai reci si sa adopte sisteme de introducere si evacuare a aerului care sa evite curentii de aer la nivelul pardoselii.

De asemeni, pentru incaperile cu elemente de inchidere spre exterior se recomanda prevederea unei instalatii de corpuri care sa asigure la nefunctionarea instalatiei de ventilare o temperatura de garda (cca. +5 . 10 ⁰C), care evita scaderea temperaturii superficiale pe fata interioara a acestor elemente

. Parametrii climatici interiori de calcul pentru ventilarea mecanica

2.3.1. Situatia de vara.

2.3.1.1. Temperatura interioara de calcul t_i.

Pentru incaperile ventilate mecanic, conform prescriptiilor din Normativul I-5-79, temperatura interioara va fi:

t_it_ev+5         ⁰C unde :

t_ev – temperatura exterioara de calcul a aerului exterior.

Aprecierea degajarii de caldura cedate se poate face si indirect din aceleasi norme, in functie de intensitatea efortului fizic depus.

2.3.1.2. Umiditatea relativa a aerului exterior, j_i

Valoarea umiditatii relative, in cazul ventilarii mecanice, rezulta odata cu determinarea starii aerului interior. Aceasta valoare este insa limitata maximal la 65%, fiind corelata in acelasi timp cu temperatura interioara maxima si cedarea de caldura a ocupantilor

2.3.1.3. Viteza de miscare a aerului interior, v_i.

Viteza de miscare a aerului interior, la ventilare mecanica, poate atinge si chiar depasi 0,5 m/s, conform prescriptiilor N.G.P.M., insa aceasta trebuie corelata cu temperatura adoptata pentru aerul interior

2.3.1. Temperatura medie de radiatie a suprafetelor delimitatoare, t_mr.

Pe langa precizarile generale de la punctul 2.2. apar in unele situatii restrictii suplimentare referitoare la temperatura superficiala a unor suprafete calde, in caz contrar fiind necesare masuri suplimentare de ecranare sau de prevedere a unor instalatii pentru dusuri de aer, ipotezele si metodologia de dimensionare a acestora nefiind obiectul prezentului indrumator.

2.3.2. Situatia de iarna.

2.3.2.1. Temperatura interioara de calcul, t_i.

(NGPM), limiteaza insa minimal temperatura si respectiv maximal viteza de miscare a aerului interior, in functie de efortul fizic depus sau cedarea de caldura a ocupantilor

2.3.2.3. Viteza de miscare a aerului interior, v_i.

In cazul instalatiilor de ventilare mecanica este indicata solutia de utilizare a unui debit de aer mai mic iarna, ceea ce conduce atat la scaderea vitezei de miscare a aerului interior, cat si la cresterea temperaturii aerului refulat, ambele cu efecte favorabile asupra confortului.