Vornicu alin

Vornicu alin

INSTALAII DE VENTILARE I CLIMATIZARE

GENERALITICalitatea mediului n care oamenii si desfasoara activitatea are o influenta complexa asupra lor, att sub aspect igienico-sanitar ct si al productivitatii muncii.Calitatea mediului ambiant se apreciaza prin valoarea parametrilor confortului termic, prin compozitia chimica si puritatea aerului, precum si prin alti factori ca nivelul de iluminare, nivelul de zgomot, gradul de ionizare a aerului, elemente de esteticaetc.n anotimpul rece instalatiile de incalzire pot asigura n ncaperi mentinerea temperaturii aerului la o anumita valoare. Puritatea aerului se 636i82g obtine n aceste cazuri prin ventilare naturala (infiltratii, deschiderea ferestrelor etc), care are un caracter intermitent, este limitata in timp si ca eficienta, fiind dependenta de actiunea factorilor climatici exteriori. Tendinta de crestere a temperaturii aerului interior vara poate fi combatuta prin ventilare naturala fara a se garanta n orice conditii, posibilitatea limitarii acesteia la anumite valori.Pentru multe categorii de incinte, n care se produc degajari importante de nocivitati (ncaperi de productie, laboratoare, hale pentru cresterea industrializata a animalelor, sali cu aglomeratie mare de oameni etc) calitatea mediului nu se mai poate asigura numai prin instalatia de incalzire. Pentru indepartarea mirosurilor si degajarilor nocive sau chiar toxice, apare necesitatea introducerii "controlate" a unui debit de aer. Natura si cantitatea de degajari nocive, modul lor de propagare, sistemul constructiv al incintelor, valorile la care sunt prescrisi parametrii aerului interior pe considerente de confort sau tehnologice, limitele admisibile la care trebuie reduse concentratiile diverselor substante nocive degajate, la care se adauga de multe ori cu o pondere importanta consideratii economice, au condus la folosirea unei game foarte variate de instalatii de ventilare si climatizare.Pentru o incapere industriala cu pereti exteriori la care au loc numai degajari de caldura, este suficienta pentru indepartarea acestora o ventilare naturala-organizata, adica sa se practice la partea superioara orificii de evacuare, iar la partea inferioara orificii pentru patrunderea aerului exterior. n cazul materiilor aglomerate datorita degajarilor mari de caldura si umiditate, precum si a valorilor la care trebuie mentinuti parametrii de control, este necesara racirea aerului introdus, pentru a i se mari capacitatea de preluare a caldurii, iar pentru a asigura preluarea surplusului de umiditate, este necesara si uscarea lui. Aceasta constituie una din formele clasice sub care se ntlnesc instalatiile de climatizare.Unele procese tehnologice (industria textila, optica, prelucrari de mare precizie, laboratoare metrologice etc) impun uneori cerinte si mai stricte n privinta unuia sau mai multora dinte parametrii microclimatului interior, ceea ce influienteaza nu numai complexitatea agregatului de climatizare, ci nsusi sistemul constructiv al incintei respective.Preocuparea pentru asigurarea conditiilor de microclimat corespunzatoare specificului muncii desfasurate de oameni sau naturii procesului tehnologic, trebuie sa reprezinte o cerinta primordiala n dezvoltarea tehnicii ventilarii si climatizarii pe plan mondial.

CLASIFICAREA INSTALAIILOR DE VENTILARE SI CLIMATIZARE- La orice sistem de ventilare este necesar sa se introduca n ncaperi aer (aer refulat, aer introdus), care sa preia nocivitatile n exces (caldura, umiditate, gaze, vapori, praf) dupa care trebuie ndepartat din ncapere (aer viciat, aer evacuat).-Instalatiile de ventilare pot fi diferentiate dupa modul de vehiculare a aerului, dupa spatiul supus ventilarii, dupa gradul de complexitate a tratarii aerului n functie de cerintele tehnologice sau de confort ale ncaperii respective, dupa diferenta de presiune dintre interiorul si exteriorul ncaperii ventilate etc.

Clasificarea dupa modul de ventilare a aerului -Prinventilare naturalase ntelege schimbul de aer realizat ntr-o ncapere sub actiunea combinata a doi factori naturali: vntul si diferenta de temperatura dintre exterior si interior.Cnd patrunderea aerului exterior are loc prin neetanseitatile si rosturile elementelor de constructie (usi, ferestre) ventilarea naturala se numeste neorganizata. Daca n ncapere sunt practicate deschideri speciale cu dimensiuni determinate, amplasate la anumite naltimi si care pot fi nchise si deschise dupa necesitati, se realizeaza o ventilare naturala organizata.-Ventilarea mecanicapoate fisimpla. n general, prin vehicularea mecanica a unui debit de aer se urmareste limitarea cresterii temperaturii aerului interior in perioada de vara si mentinerea unei temperaturi aproximativ constante n perioada de iarna,ceea ce conduce la solutia frecvent utilizata de intercalare n circuitul aerului introdus, pe lnga ventilator si a unei baterii de ncalzire, care este precedata ntotdeauna de un filtru de praf.

Sunt si cazuri de ventilare mecanica, la care n circuitul aerului se introduc alte aparate cu ajutorul carora se pot obtine unele procese simple, ca de exemplu racirea, uscarea sau umidificarea aerului.Climatizarea este din punctul de vedere al modului de clasificare tot o ventilare mecanica nsa se deosebeste de aceasta prin faptul ca asigura si perioada de vara nu limitarea cresterii temperaturii aerului interior, ci o anumita valoare a acesteia si regleaza simultan cel putin doi parametrii. Evident, alcatuirea instalatiei este mai complexa, att ca numar de elemente componente, ct si din punctul de vedere al aparaturii de reglare si automatizare.Dupa criteriile care stabilesc valoarea si limitele de variatie ale parametrilor aerului interior, aceste instalatii pot fi destinate confortului persoanelor sau unor scopuri tehnologice. Limitele de variatie a diversilor parametrii reglati (temperatura, umiditate relativa sau viteza de miscare a aerului interior) sunt n unele situatii mult mai stricte dect n cazul instalatiilor necesare n scopuri de confort.Ventilarea mixtase poate realiza fie prin introducere mecanica si evacuare naturala, fieprin evacuare mecanica si introducere (compensare) naturala a aerului. Fiind o combinatie ntre ventilarea mecanica si cea naturala ea a aparut ca o posibilitate de suplimentare a debitului de aer necesar pentru situatia de vara, limitarea interioara a acestuia la cota parte asigurata de ventilarea mecanica si atenuarea dependentei schimbului de aer realizat de actiunea factorilor naturali constituind o posibilitate de exploatare economica a acestor instalatii.

Clasificarea dupa extinderea zonei ventilate Ventilarea generalasau deschimb generaleste caracterizata ncaperilor social-culturale sau celor industriale fara degajari importante de nocivitati, sursele de degajare fiind relativ uniform repartizate n plan si avnd o intensitate practic constanta.

Clasificarea dupa extinderea zonei ventilate

Aceasta atrage dupa sine amplasarea uniforma a orificiilor pentru introducerea aerului prospat sau tratat, respectiv a celor pentru evacuarea aerului viciat din ncaperi.

Ventilarea localaapare ca necesara n cazurile cnd exista surse concentrate de nocivitati dispuse n anumite zone ale incintei sau cnd intensitatea de degajare a nocivitatilor poate fi temporar sau accidental foarte mare. n aceste situatii chiar prin marirea exagerata a debitului de aer prin ventilarea de schimb general nu se pot asigura conditiile necesare de mediu, n fiecare loc sau zona a ncaperii respective.n alte situatii, ventilarea de schimb general poate ramne ineficienta sub aspectul refularii n sensul ca nu se pot asigura conditiile minime de microclimat n toate zonele incintei destinate activitatii oamenilor. Apare necesara n acest caz folosirea unor instalatii de ventilare locala prin refulare. De exemplu, pentru locurile de munca din apropierea unor suprafete foarte calde, orict s-ar mari debitul de aer nu pot fi asigurate conditii pentru mentinerea bilantului termic al omului din cauza cantitatii mari de caldura primita prin radiatie de la aceste suprafete. Pentru a ajuta organismul sa elimine surplusul de caldura, se poate interveni prin creearea locala, pentru fiecare muncitor n parte, a unor jeturi de aer, numite dusuri de aer. De asemenea, pentru a mpiedica patrunderea a aerului rece n ncaperi la deschiderea frecventa a usilor spre exteriorsau prin golurile tehnologice de acces se folosesc perdele de aer.Sunt si situatii cnd pentru mpiedicarea raspndirii nocivitatilor n toata ncaperea, n special cnd exista degajari toxice, se folosesc simultan un sistem de refulare, n general de tip perdea de aer si un sistem de absorbtie pentru fiecare utilaj in parte (de exemplu la cabine de vopsire, de uscare, de electroliza etc), cazul ventilarii locale prin refulare si aspiratie. Existenta unui sistem de ventilare locala nu exclude prezenta unei instalatii de ventilare de schimb general, careia i revine rolul de a dilua nocivitatile scapate de la dispozitivele de absorbtie locala la valori sub limitele admisibile si a asigura aerul de compensatie corespunzator debitelor evacuate sau refulate local. Se ajunge astfel la sistemul de ventilare combinata.

Clasificarea dupa diferenta de presiune dintre interiorul si exteriorul ncaperii ventilate Ventilarea echilibratase obtine cnd debitele de aer de introducere si evacuare sunt egale. Laventilarea in supretensiune, debitul de aer introdus este mai mare dect cel evacuat, astfel ca n interior apare o suprapresiune, debitul in exces evacundu-se pe cale naturala. Laventilarea n subpresiune(depresiune) fenomenele se produc invers.Aceste sisteme se folosesc pentru a impune un anumit sens al trecerii aerului dintr-o ncapere n alta. Astfel, realiznd subpresiune ntr-o ncapere cu degajari importante de nocivitati si suprapresiune n ncaperea vecina "curata" prin sensul de circulatie a aerului obtinut ntre cele doua ncaperi se mpiedica raspndirea nocivitatilor n ntreg spatiul.

Clasificarea dupa diferenta de presiune interior-exterior.

Schema de principiu a unei instalaii de climatizaren figura de mai jos este prezentat schema de principiu a unei instalaii de climatizare care deservete o singur ncpere (de exemplu, o sal de spectacol). Instalaia de climatizare se compune din: aparat (agregat) de climatizare, instalaia aferent de reglare automat, recuperator de cldur, atenuatoare de zgomot (pe refulare i evacuare), grile de refulare i aspirare a aerului introdus, respectiv evacuat, priz de aer proaspt, gur de evacuare a aerului viciat n exterior, reelele de canale pentru introducerea i evacuarea aerului.Pentru a putea funciona, instalaia mai are nevoie de cte o surs de: cldur (ap cald, ap fierbinte, abur); frig (ap rece, ap rcit, freon); energie electric pentru instalaia de for (antrenare ventilatoare, pompe, injectoare, recuperator de cldur, compresoare, generator de abur, servomotoare, baterii electrice etc.) i automatizare (circuite de comand, semnalizare etc.). Aerul proaspt este preluat din exterior prin priza de aer (PA), trecut prin recuperatorul de cldur (RC) i amestecat cu aerul recirculat din ncpere.

Schema unei instalaii de climatizare deservind o singur ncpere:ATA aparat de tratare aer; T termostat; H higrostat; VI ventilator de introducere;VE ventilator de evacuare; F filtru de praf; BPI baterie de prenclzire; BRI baterie de renclzire; BR baterie de rcire; CV camer de umidificare; C cazan de ap cald;CP compresor; CD condensator; VL ventil de laminare; EP evaporator; RC recuperator de cldur; CR clapet de reglare; VP vas de expansiune; V ventil cu trei ci; P pomp de circulaie; AZ atenuator de zgomot; PA priz de aer; GE gur de evacuare n exterior a aerului viciat; GR gur de refulare; GA gur de absorbie; CH aparat de rcire a apei (chiller).Aparatul (agregatul) de climatizare, de regul de tip modulat, se compune din: filtru de aer (F) are rolul de a reine particulele de praf din aerul exterior(proaspt) i recirculat (aer interior); baterie de prenclzire (BPI), baterie de renclzire (BRI) acestea prenclzesc i renclzesc, n anumite limite de temperatur, debitul total de aer al instalaiei de climatizare; camera de umidificare (CU) are rolul de a mri coninutul de umiditate al aerului amestecat, introdus n ncperea climatizat. Aceast umidificare se poate face cu ajutorul unei camere de pulverizare a apei (prin pomparea acesteia n circuit nchis), realizndu-se o umidificare adiabatic, sau prin injectare de abur viu n curentul de aer (umidificare izotermic), abur provenit de la un generator de abur (funcionnd cu energie electric) sau preluat dintr-o reea de abur tehnologic. n cazul utilizrii umidificrii izotermice (cu abur)BRI nu mai este necesar; ventilatorul de introducere (VI) asigur vehicularea aerului pe circuitul de refularede la priza de aer (PA) pn la gura (gurile) de introducere (GR), asigurnd presiunea necesar pentru nvingerea rezistenelor aeraulice din PA, RC, CA, F, BPI, BR, BRE, AZ,GR i de pe reeaua de canale aferent; ventilatorul de evacuare (VE) asigur vehicularea aerului pe circuitul de evacuare (GA, AZ, RC, GE i reeaua de canale aferent). Presiunea acestui ventilator este mai mic dect a celui de introducere, deoarece rezistenele sunt mai puine. Acionarea i reglarea diverselor elemente componente care particip la tratarea complex a aerului sunt posibile prin folosirea unor traductoare de temperatur termostate (T) i de umiditate higrostate(H) montate fie n ncpere, fie pe canalul de evacuare din ncpere.

Instalaiile ,, numai aerAcestea se pot realiza n dou variante: instalaii de joas presiune (tradiionale), n care aerul este vehiculat cu viteze cuprinse ntre 4 i 8 m/s, care conduce la presiuni ale ventilatoarelor cuprinse ntre 200 i 700 Pa; instalaii de nalt presiune, n care aerul este vehiculat cu viteze cuprinse ntre 12 i 16 m/s care conduce la presiuni ale ventilatoarelor cuprinse ntre 1000 i 2000 Pa. La acest tip de instalaii diferena de temperatur, vara, ntre aerul interior i aerul tratat este de 10-15 K, fa de 5-8 K, ct se adopt la instalaiile tradiionale. Nivelul de zgomot la instalaiile de nalt presiune este ridicat i trebuie luate msuri de atenuare a acestuia (prevederea de atenuatoare de zgomot, de guri de introducere i evacuare ale aerului cu atenuarea zgomotului etc.).Instalaiile ,,numai aer cu un canal (este vorba de canalul de introducere), cu debit de aer constant sau variabil, pot deservi o singur ncpere (aa cum s-a artat n figura) sau mai multe ncperi. n cazul deservirii mai multor ncperi n acestea se poate introduce aer tratat cu aceiai parametri, sau ncperile deservite pot fi grupate pe dou sau mai multe zone. ncperile aceleiai zone vor primi aer cu aceiai parametri, n schimb vor diferi parametrii de la o zon la alta, cu alte cuvinte se va face o tratare suplimentar diferit pentru fiecare zon n parte. Se utilizeaz pentru aceasta trei modaliti de tratare suplimentar: prevederea unei baterii de nclzire pentru fiecare zon; prevederea pe fiecare zon a dou baterii (una de nclzire i una de rcire.Dirijarea aerului prin bateria de nclzire sau rcire se face cu ajutorul unor clapete de reglare); prevederea pe fiecare zon a unui ventilator (pentru mrirea debitului de aer al zonei) i a unei baterii de nclzire.Instalaiile cu debit variabil reprezint o soluie care se utilizeaz din ce n ce mai mult, deoarece reduce simitor costurile energetice. Este mai raional s se vehiculeze n instalaie un debit de aer mai mic, pe msur ce temperatura aerului exterior crete (iarna) sau scade (vara) fa de temperaturile exterioare de calcul i s se nclzeasc (n bateriile de nclzire) sau s se rceasc (n bateriile de rcire) un debit de aer mai mic dect cel de calcul. n cazul instalaiilor cu debit constant se menine acelai debit de aer (constant) i se modific temperatura aerului introdus n ncperi. n cel de-al doilea caz, debitul de aer al instalaiei este variabil, n timp ce temperatura aerului introdus n ncperi este constant.Schema unei asemenea instalaii este prezentat n figura de mai jos:

Instalaie de climatizare cu un canal de presiune joas/nalt cu debit variabil:1 camer de amestec; 2 filtru de praf; 3 baterie de nclzire; 4 baterie de rcire; 5 camer de umidificare; 6 ventilator introducere; 7 ventilator evacuare; 8 aparat de detent (n cazul instalaiilor de nalt presiune); 9 ncpere climatizat; 10 regulator de umiditate; 11 regulator de temperatur; 12 ventil cu dou ci; 13 ventil cu trei ci; 14 clapet de reglare; T termostat;H higrostat; RD1/RD2 regulator de debit pentru un grup de ncperi/idem, pentru o ncpere;RP regulator de presiune; T1 termostat de camer.Modificarea debitului de aer al ncperilor se realizeaz cu ajutorul regulatoarelor de debit RD. Reglarea debitului de aer se poate face pe grupe de ncperi sau la fiecare ncpere n parte. Reglarea debitului de aer al ventilatorului de introducere 6, respectiv al ventilatorului de evacuare 7 se face pe baza variaiei presiunii n instalaie, cu ajutorul unui traductor de presiune RP. La scderea debitului de aer cerut de ncperi viteza de circulaie a aerului se micoreaz corespunztor i presiunea aerului din punctul considerat crete.Pe baza valorii msurate de RP se reduce corespunztor turaia ventilatorului i, o dat cu aceasta, se micoreaz debitul de aer.Instalaiile ,,numai aer cu dou canale pot asigura temperaturi diferite n fiecare ncpere n parte. Datorit prezenei a dou canale de aer pentru introducere se folosete, de regul, varianta de nalt presiune, pentru a se ocupa un spaiu mai mic la pozarea canalelor. Schema de principiu a unei instalaii cu dou canale, fr umidificarea aerului, este prezentat n figura de mai sus. Instalaia are un singur ventilator de introducere. Exist i varianta cu dou ventilatoare de introducere, unul pe canalul de aer cald i al doilea pe canalul de aer rece. Ambele canale de aer (cald i rece) se dimensioneaz pentru debitul total de aer al instalaiei. Dup ventilatorul 6, canalul de refulare se mparte n dou canale egale cu cel de dinainte. Pe o ramur se prevede o baterie de nclzire 3, pe cellalt, o baterie de rcire 4. Cu ajutorul unui aparat de amestec AM se preia, n proporii variabile, aer cald i aer rece (suma debitelor este ns ntotdeauna constant) din cele dou canale (de aer cald i de aer rece). Modificarea propoziiei debitelor de aer cald i rece este realizat de un termostat TC. Dac instalaia se realizeaz n varianta de nalt presiune, naintea dispozitivului de refulare se prevede un aparat de detent 8.

Schema unei instalaii de presiune joas/nalt, cu dou canale de aer,fr umidificarea aerului:

T1 termostat pe canalul de aer exterior; T2 termostat pe canalul de aer amestecat; T3 termostat pe canalul de aer cald; T4 termostat pe canalul de aer rece;T5 termostat de amestec; TC termostat de camer; M servomotor; AM aparat de amestec.Pentru a preveni umiditi relative sczute ale aerului interior n sezonul rece, se poate prevedea umidificarea aerului refulat n ncperi. Umidificarea poate viza numai aerul cald sau ntregul debit de aer.Aparatele de amestec reprezint elementele principale ale instalaiilor cu dou canale i au funcia de a introduce n permanen un debit de aer constant n ncperi, cu parametri variabili, pentru a se asigura meninerea temperaturii aerului interior la valoarea prestabilit.Aparatele de amestec se execut n dou variante: cu reglare direct i cu reglare indirect.

17