Gépészet | Klímatechnika » Fekete Kornélia - Klímatechnikai méretezés

Komplex tervezési feladat Klímatechnikai méretezés Konzulens: Dr. Karaffa Ferenc Fekete Kornélia G-507 1 Tartalomjegyzék 1. 2. Bevezetés . 3 A levegő . 4 2.1 A levegő összetétele . 4 2.2 A levegő állandó alkotóinak hatása az emberre . 5 2.3 Légszennyezők hatása az emberre . 5 2.4 A levegő állapotleíró jellemzői . 7 2.41 A levegő nedvességtartalma . 7 2.42 A levegő és vízgőz keverékének tömege . 7 2.43 A levegő és vízgőz keverékének nyomása . 8 2.44 A levegő nedvességének tömege. 8 2.45 A nedves levegő entalpiája . 10 2.46 A légállapot-diagramok . 11 2.5 Nedves hőcsere jellegzetes állapotváltozásai . 12 2.51 Hűtés, fűtés, nedvesítés . 12 2.52 A levegő keverése . 13 3. Klímaberendezések 15 3.1 Légtechnikai rendszerek felosztása . 15 3.2 A klímaberendezések osztályozása . 16 3.3 Légtechnikai rendszerek felépítése . 17 3.4 Klímaközpont és alkotóelemei . 18 3.41 Csoportosítás kialakítás szerint . 18

3.42 Alkotóelemek . 19 3.421 Ventilátor . 19 3.422 Szűrő. 22 3.423 Légfűtőtestek . 24 3.424 Nedves hőcserélő kamra. 24 Tartalomjegyzék . 2 2 1. Bevezetés A légkondicionálás az épületek belső „klímáját” szabályozza úgy, hogy a bent tartózkodók számára kellemesek legyenek a körülmények. A légzéssel a szervezetünk működéséhez szükséges oxigént szívjuk be, és kifújjuk az elhasznált levegővel a szén-dioxidot. Az épületek legtöbbjében nem fenyeget olyan veszély, hogy elhasználjuk az összes oxigént, mert az ablakokon át és az ajtó kinyitásakor mindig áramlik be friss levegő. A repülőgépen már támadhatnak ilyesfajta körülmények, sőt a különleges célokra épült és használt épületekben, helyiségekben is. A kórházakban, gyárakban, irodaépületekben és más létesítményekben fellépő nehézségeket légkondicionálással lehet megoldani. A műtőket légmentesen szigetelni kell, nehogy baktériumok és

más veszélyes mikroszkopikus testek kerüljenek a levegőbe, ezért nem egyszerűen folyamatos, mesterséges levegő-utánpótlásra van szükség, hanem arra is, hogy a levegő rendkívül tiszta legyen. A szellőztető- és klimatizáló berendezések nem csak az emberi tartózkodásra szánt helyiségekben találhatók meg, hanem sok esetben az ipari technológiai folyamatok kívánják meg a levegő cseréjét, előkészítését, de lehet a technológia része is a levegőkezelés. A csúcstechnológiák (gyógyszer, mikrotechnika) megvalósításának pedig előfeltétele a megfelelő levegőellátás és levegőtisztaság. Létfontosságú a légkondicionálás a mélyen földfelszín alatt dolgozóknak, akárcsak a nagy magasságban közlekedő repülőgépek utasainak is. Fent ugyanis igen hideg és kisnyomású a levegő, semhogy kellő mennyiségű oxigénnel látná el az utasteret. A légtechnikai berendezések munkavédelmi szerepet is betöltenek ott, ahol a gyártási

eljárás során egészségre ártalmas szennyezőanyag (por, vegyi anyag) kerül a levegőbe. A hazai előírások szerint ilyen üzemekben mesterséges klímát kell biztosítani. A zenei, a rádió- és televízió stúdiókat szigetelni kell a külső zajok ellen, ezért itt a levegő-utánpótlás igen jó hatásfokú hangelnyelőkön halad át mielőtt a helyiségbe jutna. Az emberek munkavégző képessége erősen romlik, ha fülledt, forró levegőjű irodákban, gyárakban kell dolgozniuk. Lehet, hogy a légkondicionáló berendezések telepítése sokba kerül, de a költségek megtérülhetnek, mert a munkakörülmények javulása folytán nő a munkatermelékenység. Egyes gyárakban a berendezések olyan mennyiségű hőt bocsátanak ki, hogy az még a leghidegebb télen is sok lenne a gyárépület melegen tartásához. Ezeken a helyeken légkondicionáló rendszereket használnak a környezet hűtésére. Más üzemekben, ill. a legtöbb üzletben és irodában

melegítenek is és hűtenek is a légkondicionáló rendszerek, mikor mire van szükség. Azokban az épületekben, ahol nem elengedhetetlen a légkondicionálás vagy túl költséges lenne, egyszerű szellőztető rendszer felszerelésével is javítani lehet a körülményeken. Ehhez elegendő egy villamos elszívó-ventilátor. A légkondicionáló rendszerek nem csak cserélik a levegőt, hanem tisztítják is, és előre megszabott határok között tartják a hőmérsékletét és nedvességtartalmát. A légkondicionálást végezheti egyetlen központi egység -az ilyen berendezés légjáratokon látja el levegővel az 3 épület különböző részeit-, vagy a helyiségek ablakaiban, külső falfelületére szerelt egy vagy több egyedi klímaberendezés. A nagy épületekben a klimatizáló rendszereknek három fő típusa használatos. A csak levegős rendszerben a klimatizált levegővel szabályozzák a helyiségek hőmérsékletét, a levegő-víz rendszerekben –

megfelelő szobai egységeken átáramoltatott – meleg vagy hideg vízzel, a csak vizes rendszerekben pedig egyedül a központi egységtől szolgáltatott vízzel; a levegőt ilyenkor egyedi ventilátorok áramoltatják be a helyiségekbe. A levegő-víz rendszerek és a csak vizes rendszerek gazdaságosabbak és halkabbak, mint a csak levegős rendszerek. Ez utóbbiak sokkal hatásosabbak, működésükhöz azonban nagy levegőjáratok kellenek. 2. A levegő 2.1 A levegő összetétele A Földet körülvevő kb. 800 km vastag levegőrétegben az összetétel a felszíntől távolodva változik, így változnak az állapotjelzők is. A Földet körülvevő levegőburok 11 km vastagságú első rétege a troposzféra, az ebben elhelyezett berendezéseket kell építeni, tervezni és üzemeltetni, eltekintve a repülők és az űrhajók speciális levegőtechnikai berendezéseitől. A tiszta levegő színtelen, szagtalan minden szennyeződéstől mentes gázkeverék. Fő alkotóeleme

az oxigén (O 2 ) és a nitrogén (N 2 ), ezeken kívül tartalmaz kisebb mennyiségben szén-dioxidot (CO 2 ), hidrogént (H 2 ) és nemesgázokat. A tiszta, száraz levegő összetételét az 1. táblázat tartalmazza Alkotók megnevezése Nitrogén Oxigén Argon Szén-dioxid Hidrogén Neon Hélium Kripton Xenon Alkotók mennyisége térfogatszázalék súlyszázalék kémiai neve N2 O2 Ar CO 2 H2 Ne He Kr Xe 78,03 20,99 0,933 0,030 0,0005 0,0018 0,00015 0,0001 0,000009 75,47 23,20 1,28 0,046 0,00007 0,0012 0,00007 0,0003 0,00004 Tiszta és száraz levegő összetétele 1. táblázat A bolygót közvetlenül körülvevő levegőréteg mindenkor tartalmaz más anyagokat is. Ezek a levegőszennyezők eredet szerint lehetnek természetes és mesterséges eredetűek. Természetes légszennyeződést a természeti jelenségek okozzák (pl. vulkáni hamu), a mesterséges légszennyeződés pedig az emberi tevékenység következménye. Halmazállapot szerint a légszennyeződés

lehet szilárd (ásványi, növényi és állati porok), folyékony (köd) és légnemű (gázok, gőzök). 4 A levegő mindenkor tartalmaz nedvességet is. Így ha a száraz részt – amely maga is keverék – egy alkotónak vesszük, a levegő egy kétalkotós gázkeveréknek vehető: egyik alkotó a száraz rész, másik a nedvesség. Ezt a keveréket nedves levegőnek nevezzük 2.2 A levegő állandó alkotóinak hatása az emberre Az élőlények a környező levegőt használják fel életfunkcióik fenntartásához, így a felnőtt ember is kb. 480 liter levegőt fogyaszt óránként, azaz naponta közel 12 m3-t A száraz levegő két fő alkotóeleme a nitrogén és az oxigén. A nitrogén a szárazlevegő 78 térfogatszázalékát teszi ki, míg az oxigén közel 21%-át. Annak ellenére, hogy a nitrogén a száraz levegő közel négyötödét teszi ki, az emberi szervezetre különösebb hatással nincs ugyan úgy, mint a hidrogén, a hélium és a nemesgázok. A

levegő oxigéntartalma viszont jelentősen befolyásolja az ember közérzetét. Az elhasznált levegővel a szervezet szén-dioxidot és vízgőzt bocsát ki. A belélegzett levegő felveszi a testhőmérsékletet, és közel telítetté válik. Így kilégzéskor a szervezetből telített, 36,537°C-os és közelítőleg 4,5% CO 2 –tartalmú gázkeverék távozik. Ha a levegő oxigéntartalma 16% alá csökken, kellemetlen közérzet áll elő, ezért zárt terekbe az O 2 –tartalom csökkenésének megakadályozására személyenként 0,0050,015 m3/s levegőt kell juttatni. Nyugvó ember 12% O 2 –tartalmú levegőt is eltűr, de ha 7% alá csökken, fulladásos halált okoz. Az O 2 –tartalom erős növekedése kezdetben szintén kellemetlen közérzetet, tartós belégzése nyálkahártya-megbetegedést, ill. tüdőbántalmakat okoz A levegő szén-dioxid-tartalma is erősen hat az élő szervezetre. Külső tér levegőjének CO 2 –tartalma átlagosan 0,30,4 o/ oo ,

nagyvárosban sem haladja meg a 0,40,5 o/ oo -et. Zárt helyiségben 1,52,5 % CO 2 –tartalom is mérhető. Ezt az ember még könnyen elviseli Ha ennél nagyobb a levegő szén-dioxid-tartalma, akkor már szédülést, fejfájást okoz. A 610 % CO 2 –tartalom már életveszélyes. 2.3 Légszennyezők hatása az emberre A levegőben levő szennyező anyagok különféle- általában kellemetlen, esetleg káros – hatással vannak az emberi szervezetre. A légszennyezők hatása: 1.) Porok A levegőben található ásványi, növényi és állati eredetű por az emberi szervezetre minden tekintetben ártalmas. Kis mennyiségben zavarja a szervezet működését, mivel izgatja a kötőhártyát és a légutakat, rontja az ember közérzetét, nagyobb mennyiségben rendszerint betegséget okoz. A por veszélyességét növeli az a körülmény is, hogy a porhoz kötve, arra rátapadva kórokozók juthatnak a szervezetbe, ami fertőzésveszélyt jelent. A porszemcsék méretét

µm-ben adják meg. 1µm-nél kisebb szemcsék nem ülepszenek le, így a levegő állandó szennyezői maradnak. A szennyezőanyag-tartalom jellemzésére a koncentráció (c) szolgál. Mértékegysége rendszerint mg/m3, mg/cm3, liter/m3 vagy m3/m3 lehet. 5 A beszívott levegő nagyobb porszemcséit a légzőutak felfogják, és csak az 5 µm-nél kisebb méretűek jutnak a szervezetbe. A 0,1 µm-nél kisebbek el is távoznak a kilégzéssel, így ha nem mérgezőek az egészségre ártalmatlanok. Betegség okozó képességük szerint: - Krónikus megbetegedést okozó porok: ilyen a kvarcot és szabad kovasavat tartalmazó anyagok pora. Általuk okozott leggyakoribb krónikus megbetegedés a szilikózis A kvarc-tartalmú porok megengedett koncentrációját a por kvarc-tartalmának függvényében adják meg: - Ha a por kvarctartalma 20 %-nál kisebb, 600 db/cm3, - ha 10 %-nál kisebb, 800 db/cm3 a megengedett koncentráció. - Egészségre ártalmatlan porok: korábban ide

sorolták a különféle szerves porokat, mint pl. a virág- és növényi porokat, de az újabb vizsgálatok szerint az érzékenyebb szervezetű embereknél allergiát okoz. Megengedett koncentráció: 1000 db/cm3 2.) Gázok és gőzök A levegőt szennyező gázok és gőzök az ember közérzetére, szervezetre gyakorolt hatásuk szerint lehetnek: - fojtó hatásúak: szén-dioxid, cián-hidrogén stb., - ingerlő hatásúak: klór, kén-hidrogén, kén-dioxid stb., - bódító hatásúak: benzin, benzol, szén-diszulfid stb., - mérgező hatásúak: higany, foszfor, arzénes vegyületek stb. A szennyező anyag olyan koncentrációját, amely még az ember szervezetére nem káros, megengedett átlagos koncentrációnak, vagy határkoncentrációnak (c) nevezzük. A hazai szabvány 30 perces időre ennél magasabb csúcsértéket is megenged, ezt csúcskoncentrációnak (c cs ) nevezzük. A kettő felhasználásával előállítható a megengedett maximális átlagkoncentráció

vagy MAK érték (c MAK ): c MAK = c ⋅ (τ M − τ cs ) + ccs ⋅ τ cs τM , (1) ahol τ cs a csúcskoncentráció ideje (max:30 perc), τ M a műszakidő percben. A munkahelyi levegőtisztasági követelményeket az MSZ 21461 számú szabvány írja elő. Ebből a nem mérgező porok megengedhető előfordulását a 2. táblázat mutatja Megnevezés Szerves porok: - növényi, állati stb. Szervetlen porok: - talkum por - azbeszt por - porkeverék 1-10% kvarctartalommal 10-20% kvarctartalommal >20% kvarctartalommal Megengedett legnagyobb koncentráció [db/cm3] 1000 200 25 szál/cm3 800 600 200 Megengedhető koncentrációk nem toxikus poroknál 2. táblázat 6 2.4 A levegő állapotleíró jellemzői 2.41 A levegő nedvességtartalma A gyakorlatban legtöbbször előforduló gázkeverék a levegő-vízgőz anyagpár. A víz és levegő keverékét abban a tartományban vizsgáljuk, amelyben a levegő és a vízgőz ideális gáznak, keverékük pedig

közelítéssel ideális gázkeveréknek tekinthető annak ellenére, hogy a levegő maga is többféle gáz keveréke. A feltételezésnek megfelelően a levegő és a vízgőz keveredése a Dalton-törvénynek megfelelően megy végbe, az egyes alkotók entalpiája csak a hőmérséklet függvénye és az alkotók keverésénél hőhatás nem lép fel. A levegő a valóságban mindig tartalmaz vízgőzt, amely a levegővel tökéletesen diffundál. Az így keletkezett –gyakorlatilag kétkomponensűnek tekinthető- keveréket nevezzük nedves levegőnek. Bármely t hőmérsékletű levegő, különböző mértékben tartalmazhat nedvességet. A levegőt telítettnek nevezzük, ha a benne levő vízgőz parciális nyomása (p v ) egyenlő a keverék t hőmérsékletének megfelelő telített vízgőz nyomásával (p vt ). Telített levegő több nedvességet már nem tud felvenni, ezért ha növeljük a keverékben a nedvesség mennyiségét, a gőz kondenzálódik. Ha a levegőben

levő vízgőzt a keverék t hőmérsékletének állandósága mellett csökkentjük, csökken a levegőben levő vízgőz parciális nyomása is. Telítetlen a levegő akkor, ha p v <p vt egyenlőtlenség áll fenn, azaz a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása (p v ) kisebb, mint a telítési gőznyomás. Tehát a telítetlen levegőben a vízgőz csak túlhevített lehet. Túltelített levegőről beszélhetünk akkor, ha a keverékben több nedvesség van annál, mint ami telítetté teszi. Ezt gőz alakban nem tudja felvenni, hanem csak finom cseppeket alkotó folyadék halmazállapotban. A természetben a levegő általában telítetlen állapotban van. Ha a nedvességtartalom eléri a telítési értéket, megindul a ködképződés. 2.42 A levegő és vízgőz keverékének tömege A termodinamikai számításoknál 1 kg tömegű közeget veszünk alapul. A kétkomponensű levegő-vízgőz keverék, azaz a nedves levegő egységét is meg kell választani. A

gázkeverékben a vízgőz mennyisége folyamatosan változik, így a keveréké is. Számításnál ezért nem vehetjük a keverék m tömegét alapul, viszont a száraz levegő tömege változatlan, így annak tömegét viszonyítási alapnak vehetjük. Legyen a keverékben lévő száraz levegő m l tömegű (kg), a nedvesség tömege m v (kg). A keverék tömege az alkotók tömegeinek összege: m k = ml + m v , (2) illetve a jobb oldalt m l -el osztva kapjuk, hogy mk m = 1+ v = 1+ x . ml ml 7 (3) Számítási alapul azt a nedves levegőmennyiséget választjuk, amelynek száraz része 1 kg tömegű, míg a nedves része x tömegű. 2.43 A levegő és vízgőz keverékének nyomása A gázkeverékben levő száraz levegő résznyomása p l , a vízgőzé p v , s így a keverék össznyomása Dalton törvénye szerint: (4) p = pl + p v . Mivel az alkotók ideális gáznak tekinthetők, érvényes rájuk az általános gáztörvény. A száraz levegőre írható: (5) pl

⋅ V1+ x = ml ⋅ Rl ⋅ T , ahol m l , a száraz rész tömege: 1 kg, így az összefüggés a következőképpen egyszerűsödik: pl ⋅ V1+ x = Rl ⋅ T . (6) Hasonló alakban kapjuk a keverékben levő vízgőz állapot egyenletét (m v =x): p v ⋅ V1+ x = x ⋅ Rv ⋅ T . A teljes keverékre az általános állapotegyenlet a (6) és (7) összefüggés alapján: ( pl + p v ) ⋅ V1+ x = ml ⋅ Rl ⋅ T + mv ⋅ Rv ⋅ T . (7) (8) Legyen a nedves levegő gázállandója R, tömege m, így az általános egyenlet: p ⋅ V1+ x = m ⋅ R ⋅ T , illetve 2.44 (9) p ⋅ V1+ x = (1 + x) ⋅ R ⋅ T . (10) A levegő nedvességének tömege Ha a keverék hőmérséklete T(K); és a levegő-gőz keverékben a száraz rész 1 kg, a vízgőz p v parciális nyomása, valamint a nedves levegő p össznyomása ismert, az (5) és (7) összefüggésekből a levegő abszolút nedvessége: x= Rl p v ⋅ , Rv p l x= Rl pv , ⋅ Rv p − p v illetve, mivel p l =p-p v , (11) 8 A

száraz rész gázállandója: R l =286,9 J/(kg.K), a nedves alkotó gázállandója: R v =461,501 J/(kg.K) Ezzel a (11) összefüggés a következő alakba hozható: pv . (12) x = 0,622 ⋅ p − pv Maximális a vízgőzmennyiség akkor, ha a levegő telített: xt = 0,622 ⋅ p vt . p − p vt (13) A különböző hőmérsékletekhez tartozó telítési nyomásértékek (p vt ) gőztáblázatokban megtalálhatóak. Azt a hőmérsékletet, amelynél a telítetlen levegő hűtés következtében telítetté válik, harmatpont-hőmérsékletnek nevezzük. A (12) és (13) kifejezés hányadosát képezve megkapjuk a levegő relatív telítettségét: x (14) ψ= , xt illetve p p − p vt (15) . ψ= v ⋅ p vt p − p v A vízgőz és levegőkeverékekre vonatkozó állapotegyenlet segítségével a keverék illetve az alkotók sűrűsége is meghatározható. A keverékben levő vízgőz sűrűsége a (7) egyenlet felhasználásával: mv 1 pv x = = ⋅ , V1+ x V1+ x Rv T valamint a

sűrűség és a fajtérfogat közötti kapcsolatot felhasználva a száraz alkotóra: ρv = ρl = 1 1 1 pl = = ⋅ . vt V1+ x Rl T (16) (17) Az alkotók sűrűségének ismeretében a teljes keverék sűrűsége: ρ = ρv + ρl = 1 p 1 1 p ⋅ − − ⋅ v . Rl T  Rl Rv  T Ha a levegő telített: ρ vt = 1 p vt . ⋅ Rv T (18) (19) 9 Képezzük a (16) és (19) egyenlet hányadosát, s így megkapjuk a levegő relatív nedvességét: ρv p = v. ρ vt p vt Kis hőmérsékletek tartományában ψ ≈ ϕ - nek vehető. ϕ= 2.45 (20) A nedves levegő entalpiája A nedves levegő entalpiája az alkotók entalpiájának összegzése útján nyerhető. Az alkotókat ideális gáznak tekintjük a vizsgált tartományban, így a keverék entalpiája csak a hőmérséklettől és a keverék összetételétől függ. Megállapodásunk szerint a száraz rész mindig állandó, így a keverék h entalpiája csak a hőmérséklet és az x nedvességtartalom

függvénye: h1+ x = f (t , x ). A t=0°C-os és x=0 kg állapotú levegő entalpiája legyen zérus. A keverék száraz részének entalpiája (h l ) az a hőmennyiség, amely a gáz hőmérsékletét 0°Cról t °C-ra emeli. Ennek nagysága: hl = c p ⋅ t , (21) ahol c p a száraz levegő állandó nyomáson vett fajhője (kJ/kg.°C), középértékben ~1,00kJ/kg.K értékkel vehető figyelembe A gőz h g entalpiája a 0°C-on mért r 0 párolgási hő és a 0°C-tól számított túlhevítési hő összegeként írható fel: hnedvesség = hg = (r0 + c pg ⋅ t ) ⋅ x, (22) ahol r o =2500,38 kJ/kg, c pg ≈1,86 kJ/kg.K (középérték 0-100°C tartományban) a gőz állandó nyomáson mért fajhője. A nedves levegő teljes entalpiája a (21) és (22) összegeként: Ha a levegő telített: h1+ x = hl + hg = c p ⋅ t + x(r0 + c pg ⋅ t ). (23) h1+ xt = c p ⋅ t + xt (r0 + c pg ⋅ t ). (24) Ezek az összefüggések csak a telítési határig érvényesek. Szokásos a

nedves levegő entalpiáját a nedves levegő érezhető és rejtett melegének összegeként definiálni. Így a keverék teljes entalpiája: h1+ x =h érezhető + hrejtett , ahol hérezhető = c p ⋅ t + c pg ⋅ t ⋅ x, és hrejtett = r0 ⋅ x. (25) (26) (27) 10 Ha x>x t , akkor az x-x t nedvesség folyadék vagy jég formájában van jelen. Ha folyadék alakban jelenik meg, akkor a keverék entalpiája: h1+ x = h1+ xt + ( x − xt ) ⋅ t ⋅ cv , ha jégként: h1+ x = h1+ xt + ( x − xt ) ⋅ (t ⋅ cv − S ), ahol c j =2,09 kJ/kg.K, a jég fajhője középértékben, S=333,69 kJ/kg, a jég olvadáshője. (28) (29) A t hőmérsékletű és ϕ relatív nedvességű levegő nedves hőmérséklete alatt azt a nedves hőmérőn mért t n hőmérsékletet értjük, amelynél a levegőből a nedves hőmérő higanygömbjére a ∆t=t-t n (psychometrikus) hőmérsékletkülönbség mellett annyi hő áramlik át, amely a hőmérő higanygömbjén elpárolgó víz

párolgási melegét fedezi (h≈állandó). A nedves levegő állapotjelzői: - t száraz hőmérséklet, - t n nedves hőmérséklet, - t h harmatponti hőmérséklet, - p l nedves levegő száraz alkotójának nyomása, - p v vízgőz parciális nyomása, - ϕ relatív nedvesség, - x 1 kg száraz levegőre jutó nedvességtartalom, - h 1+x keverék entalpiája. A felsoroltak közül azonos össznyomás mellett bármely kettő meghatározza a levegő állapotát. A nedves levegő állapotváltozásainak követése számításokkal bonyolult és hosszadalmas, emiatt szerkesztették a légállapot-diagramokat, amik megkönnyítik a lejátszódó folyamatok megismerését. 2.46 A légállapot-diagramok A légállapot-diagramok segítségével a szellőzés- és klímatechnikai berendezésekben lejátszódó állapotváltozások grafikusan ábrázolhatóak. Ezek rendszerint a nedves levegő jellemzői: h, t, x, p függvényében ábrázolják a többi állapotjelzőt. Az első

légállapot-diagramot Mueller szerkesztette, ami h-t diagram volt. Később vált ismerté az amerikai Carrier által szerkesztett t-x diagram. A hazai és európai gyakorlatban általánosan a Mollier –féle h-x diagram terjedt el. A Mollier által szerkesztett diagram a nedves levegő entalpiáját kifejező (23) összefüggésen alapul. A diagram eredetileg derékszögű koordináta- rendszerben épült fel, de a jobb használhatóság érdekében az abcisszatengelyt koordináta-transzformációval elforgatták. Ebben a ferdeszögű koordináta-rendszerben is a (23) egyenlet adja meg az alapot. 11 8.ábra 34oldal 1. ábra A használatos h-x diagramokat rendszerint kiegészítik a parciális gőznyomások diagramjával. A p v =f(x) függvény ismerete, s a h-x diagrammal történő összeépítése lehetővé teszi a ϕ görbék meghatározását szerkesztéssel. A h-x diagramot Mollier nyomán még egy peremléptékkel is kiegészítették, amely tulajdonképpen a h-x

diagramba berajzolt különféle vonalak iránytangensei a h=0 vonalhoz viszonyítva. A t vonalak iránytangense: ∂h = r0 + c pg ⋅ t. ∂x t Tételezzük fel, hogy az A pontnak megfelelő (t 1 , h 1 , x 1 ) állapotból a levegőt át akarjuk vinni a B pontnak megfelelő (t 2 , h 2 , x 2 ) állapotba. Ekkor a levegővel (h 2 -h 1 ) entalpia és (x 2 -x 1 ) nedvességhányadot kell közölni. A nedvesség egységnyi változására eső be- vagy elvezetett energia nagyságát a ∆h h2 − h1 (30) = ∆x x 2 − x1 hányados adja. ∆h irányjelzőjét és a légállapot valamely A pontját ismerjük, úgy az ∆x állapotváltozás az A ponton átmenő olyan egyenesen megy végbe, amely párhuzamos a 0 ∆h pontot és a peremen leolvasható irányjelző szakaszt összekötő egyenessel. ∆x Ha az állapotváltozás 2.5 Nedves hőcsere jellegzetes állapotváltozásai 2.51 Hűtés, fűtés, nedvesítés A levegőnek különböző hőmérsékletű vízzel való érintkezésbe

hozatala esetén a levegő állapotváltozásaira vonatkozóan a (30) összefüggés felhasználásával biztos következtetéseket vonhatunk le, amelyeket a következő 2. ábrán szemléletesen ábrázolhatunk (a víz tömegáramát végtelennek tekintjük⇒ t v ≈állandó). 12 228.ábra 246 oldalról 2. ábra A levegő állapotjelzői minden esetben különböző jellemző változáson mennek át, amit a 3.táblázatban feltüntettünk Sorszám Vízhőmérséklet (t v ) csökken 1. t v <t h t, t n , th, h, x 2. t v =t h 3. 4. 5. 6. 7. Állapotjelzők állandó növekszik Folyamat megnevezése - ϕ hűtés és szárítás t, t n , h th, x ϕ hűtés x=áll. mellett t h <t v <t n t, t n , h - t h , x, ϕ hűtés és nedvesítés t v =t n t n <t v <t t v =t t v >t t t - tn, h t - t h , x, ϕ t h , t n , h, x, ϕ, t h , t n , h, x, ϕ, t, t h , t n , h, x, ϕ, nedvesítés h=áll. mellett nedvesítés és melegítés nedvesítés

és melegítés nedvesítés és melegítés Nedves hőcsere jellegzetes esetei 3. táblázat Az 1., 2, és 3 állapotváltozás entalpiacsökkenéssel jár, tehát ezek a levegő hűtési folyamatai, s a 4 jelű folyamat látszólagos hűtést eredményez, amit adiabatikus nedvesítésnek is nevezhetünk. Az 5, 6, 7, jelű folyamat a levegő fűtése és nedvesítése. 2.52 A levegő keverése Keverjünk össze két különböző állapotú levegőt, az egyik legyen m 1 tömegű (t 1 hőmérsékletű, h 1 entalpiájú és x 1 nedvesség-tartalmú), a másik alkotó m 2 tömegű (t 2 , h 2 , x 2 jellemzőkkel). A keverék tömege az alkotók tömegének összege: mkev = m1 + m2 . (31) A keverés energiamérlege: m1 ⋅ h1 + m2 ⋅ h2 = mkev ⋅ hkev = hkev ⋅ (m1 + m2 ). (32) 13 A keverés anyag-(nedvesség-) mérlege: m1 ⋅ x1 + m2 ⋅ x 2 = mkev ⋅ x kev = x kev ⋅ (m1 + m2 ). Bevezetve az és m2 = n tömegarány jelölést írható, hogy m1 n(h2 − hkev ) = hkev

− h1 n( x 2 − x kev ) = x kev − x1 . A (34) és (35) egyenletből nyerhető h2 − hkev hkev − h1 = x 2 − x kev x kev − x1 (33) (34) (35) (36) egyenlet a két ponton átmenő egyenes egyenlete, azaz a kevert levegő állapotát jellemző pont rajta fekszik a keverendő légállapotokat jelző pontok összekötő egyenesén. 13. ábra 40 oldal 3. ábra A (34) összefüggésből a keverék entalpiája: h + n ⋅ h2 hkev = 1 , 1+ n (37) és a (35) egyenletből a keverék nedvességtartalma: x kev = x1 + n ⋅ x 2 . 1+ n (38) A (34) és (35) kifejezésekből a keverési pont és az egyes légállapotok közti távolság meghatározható. és hkev − h1 m2 l = =n= 1 h2 − hkev m1 l2 14 (39/a) x kev − x1 m2 l = =n= 1. x 2 − x kev m1 l2 (39/b) Ezek az egyenletek azt mondják ki, hogy a keverési pont és az egyes légállapotok közti távolság fordítottan arányos a két különböző állapotú levegő tömegével. Keverjünk az 1 állapotú

levegőhöz m g tömegű vízgőzt, amelynek entalpiája h g . Az energiamérleg: m1 ⋅ h1 + m g ⋅ hg = m1 ⋅ h2 , (40) mivel a levegő száraz részének tömege változatlan marad. A nedvességmérleg: m1 ⋅ x1 + m g = m1 ⋅ x 2 . (41) A (40) és (41) képletből kapható a következő kifejezés: h2 − h1 ∆h = = hg . x 2 − x1 ∆x (42) Vagyis az állapotváltozás irányjelzőjének számértéke a gőz hőtartalmával lesz egyenlő, ha a vízgőzt vagy beporlasztott vizet a levegő fel tudja venni. A be nem párolgott víz hűtőhatást fejt ki, amit nem lehet elhanyagolni. Ha a t 1 hőmérsékletű telített levegőbe ködszerű porlasztással vizet viszünk be, a nedvességnövekmény ∆x=x-x t , az energianövekmény ∆xc v t 1 . Ekkor az irányjelző: h1+ x − h1+ xt x − xt = t1 ⋅ cv = hv . (43) 3. Klímaberendezések 3.1 Légtechnikai rendszerek felosztása A levegőtechnikai rendszereket rendeltetésük szerint két csoportra oszthatjuk. Az első

– továbbiakban vizsgált- csoportba azokat a rendszereket soroljuk, amelyekben az előkészített levegő beszállítása és felhasználása a cél, a másikba pedig azokat a rendszereket, amelyekben a levegő csak eszköz. Az előbbiekhez tartoznak a szellőztető, klimatizáló, léghűtő-, légfűtő-, stb. berendezések, míg utóbbihoz a szárítás, pneumatikus szállítás stb sorolható - Szellőztető berendezések: Feladata csak a levegőcsere biztosítása, vagyis a levegő szennyezőanyagkoncentrációjának a megengedett érték alatt tartása a cél. Lehet mesterséges vagy természetes szellőztetés. 15 - - - Ipari szellőztető berendezések: A zárt térben keletkező szennyezőanyag (por, forgács, vegyi anyag) elvitele a levegőpótlás és fűtés mellett. Légfűtő berendezések: Feladata a kiszolgált tér szellőztetése és fűtése, azaz e rendszerek összetett feladatot látnak el: a k b <k meg szennyező szintet és a t b előírt belső

hőmérsékletet tartja. Léghűtő berendezések: Feladata a zárt térben keletkező vagy abba bejutó energiatöbblet elvitele úgy, hogy a helyiség hőmérséklete t b állandó, ill. az adott program szerint változtatható legyen, valamint a levegő csere. Ködtelenítő berendezések: Feladata a zárt térben a nedvességtartalom előírt értéken tartása (csökkentése), ill. program szerinti változtatása, valamint a légtér fűtése és légcseréje is. Légnedvesítő berendezés: Feladata a légnedvesség megfelelő szinten tartása annak figyelembevételével, hogy a zárt térben nedvességelvonó technológiai folyamat játszódik le. Pótolja a nedvességet, fűt, biztosítja a légcserét. Gyakran nevezik félklimatizáló rendszernek is Klimatizáló vagy kondicionáló berendezések: Feladata a zárt tér légállapotának (t b , ϕ b ) előírt értéken tartása, ill. program szerinti változtatása. Teljes klimatizáló berendezés: a tér nyomásértékét

is beállítja az előírt értékre. Nagytisztaságú klimatizáló berendezések: A levegő fokozott tisztaságát is biztosítja. 3.2 A klímaberendezések osztályozása A különféle épületekben más-más rendeltetéssel készített kondicionáló berendezéseket a szakirodalom osztályozza és külön névvel látja el. A kondicionáló berendezés fő alkotóelemei (klímaközpont, elosztóhálózat, be- és kifúvó szerkezet) is szolgálhatnak osztályozási alapul. Korábban az elosztóhálózatot kis légsebesség felvételével tervezték, aminek következménye a nagy elosztó csatornahálózat-méretek és a nagy helyigény. Az így tervezett és létesített berendezéseket hagyományos klímaberendezéseknek nevezzük. A járműiparban és modern épületekben az elosztóhálózat méreteinek csökkentése céljából nagy légsebességgel számolnak. Ezeket a rendszereket nagysebességű klímaberendezéseknek nevezzük. A kondicionáló rendszer központjában a

levegő hűtésére választott módozat alapján is osztályozhatunk. A levegő hűtésére használt hideg vagy hűtött vizet közvetlenül az áramló levegőbe porlasztják be. Így a hőcsere a levegő és víz közvetlen érintkezése során játszódik le. Ezt a hűtési módot alkalmazó rendszert nedves hőcserén alapuló klímaberendezésnek nevezzük. Ha a hűtőközeg és a hűtendő levegő közvetlenül nem érintkezik, akkor felületi hűtést alkalmazó kondicionáló rendszerről beszélhetünk. Osztályozhatók a berendezések a szerint is, hogy a létesítmény teljes ellátásához szükséges levegőt egy helyen, vagy megosztva állítják elő. Központi klímaberendezésről beszélünk akkor, ha az összes helyiség klimatizálásához szükséges levegőt központilag, egy 16 helyen készítjük elő, s a már teljesen előkészített levegőt elosztóhálózaton juttatjuk a kiszolgálandó helyiségekbe. Ez teljes épületet vagy több helyiséget

láthat el Ide soroljuk a zóna-klímaberendezéseket is, amikor egy központ egy vagy két szintet –zónát- lát el. Ha az előkészítése megosztott, akkor megosztott vagy helyi klímaberendezésről beszélhetünk. Helyi klimatizáló készüléketeket önállóan is alkalmaznak, s ekkor szobaklíma- vagy szekrényklíma-berendezésnek nevezzük. Általában egyedi hűtőberendezéssel látják el Ha a helyi kondicionáló berendezést központi hűtőtelep szolgálja ki, akkor a szükséges hőáram-elvonás a rendszer központjában elhelyezett hűtőn vagy egyedi hűtőtesteken keresztül történik. Az előbbi esetben központi hűtésről, az utóbbinál megosztott hűtésről beszélünk 3.3 Légtechnikai rendszerek felépítése A légtechnikai rendszerek elvi felépítése az alábbi 4. ábrán látható 12. oldal 1 ábra 4. ábra A rendszerbe a külső levegő az A jelű beszívó-nyíláson lép be. A levegő előkészítés után az elosztó légcsatorna-hálózat

közvetítésével jut a zárt térbe (terekbe). Az elhasznált levegő a belső térből a gyűjtő légcsatornák útján távozik újra a szabadba. A légtechnikai rendszer három fő részre bontható: - A levegőt előkészítő berendezések csoportja alkotja a légtechnikai (szellőző, légfűtő, klíma, stb.) központot - Az előkészített levegőt szállító, majd elosztó légcsatorna és az elhasznált levegőt összegyűjtő és elszállító vezeték közös neve: légcsatorna-hálózat. Ez egyenes csövekből, idomokból, záró- és szabályzószerkezetekből valamint ezek kiegészítő berendezéseiből épül fel. - A kiszolgált zárt térben csak a levegő betáplálását és elvitelét lehetővé tevő elemek jelennek meg, ezek a befúvó- és elszívó-szerkezetek. 17 3.4 Klímaközpont és alkotóelemei A klímaközpontok kialakítása igen különböző lehet a megoldandó feladat és a rendelkezésre álló fűtő-, illetve hűtőközeg szerint. Néha

a kondicionáló berendezés központját megosztjuk: a központ csak a szellőző-levegő alapkezelését végzi el, míg a további kezelést az egyes helyiségekben esetleg alközpontokban végzik. 3.41 Csoportosítás kialakítás szerint A nedves hőcserélővel dolgozó klímaberendezések lehetnek vízszintes elrendezésűek (tengelyűek) vagy függőleges elrendezésűek. A függőleges tengelyűek előnye a jobb hatásfokú hőcsere, mivel a víz mozgása a levegő áramlásával ellentétes. A vízszintes tengelyű nedves hőcserélővel dolgozó klímaközpont szerkezeti vázlatát az alábbi vázlat mutatja. 214.oldal 208ábra 5. ábra A klímaberendezés üzemelhet: - tiszta külső, (friss-) levegővel, - keringtetett levegővel, - kevert levegővel. A friss levegővel dolgozó rendszert olyan helyiségek klimatizálására használják, melyekben egészségre ártalmas szennyeződés (gáz, por, mikroba) keletkezik, amelyet szűréssel nem lehet vagy nem gazdaságos

eltávolítani pl. egészségügyi létesítmények, vegyi üzemek. Csak visszakeringtetett levegőt használó rendszert ritkán alkalmaznak. Csak olyan helyen fordul elő, ahol szennyezőanyag nem keletkezik, és érdemi oxigénfogyasztás sincs pl. raktárak, ipari épületek. A klímaberendezések legtöbbje a harmadik csoportba: a kevert levegőt használó rendszerekbe tartozik. Télen és nyáron az emberek száma határozza meg a friss levegőáram nagyságát, míg átmeneti időben a gazdaságosság a döntő szempont. Keveréssel a klímaberendezés energiafelhasználását csökkenthetjük. A levegő mozgásának irányát figyelembe véve szokás elő- és utókeverést megkülönböztetni. Előkeveréssel nyáron a hűtő- télen a fűtőteljesítményt tudjuk csökkenteni. Az utófűtő teljesítményének csökkentésére 18 utókeverést alkalmazhatunk. Egy berendezésben egyidejűleg elő- és utókeverés is alkalmazható. Több nedves hőcserélő soros üzemét

is megtaláljuk a gyakorlatban A kevert levegőt használó rendszerekkel későbbiekben részletesen is foglalkozunk. 3.42 Alkotóelemek 213.oldal 207 ábra 6. ábra 3.421Ventilátor Egyaránt alkalmazható centrifugális és axiális ventilátor. A hazai gyakorlatban elsősorban centrifugális ventilátort használnak. Nagy berendezésekben egyidejűleg több ventilátor beépítése is szükséges lehet. A ventilátort beépíthetjük a nedves hőcserélő - elé: nyomott klímaközpont, - vagy mögé: szívott klímaközpont. A gyakorlatban általában szívott klímaközpontot alkalmazunk. 66. oldal 38,39 ábra 7. ábra A ventilátorok jellemzői: - Nyomáskülönbség Radiális vagy centrifugális ventilátor esetén a centrifugális erőből és a kinetikus energiából, axiális ventilátor esetén a kinetikus energiából származik a nyomáskülönbség. Az axiális ventilátorban a levegő tengelyirányú mozgást végez. A radiális ventilátorok három csoportja a

lapátkialakítás szerint: - előrehajló, - hátrahajló, - radiális lapátozású lehet. 19 A ventilátor az Euler-turbinaegyenlet szerint, két tér között létesít nyomáskülönbséget. Az összenyomás növekedése végtelen lapátszám esetén: (43) ∆p öelm = ρ ⋅ (c2u ⋅ u2 − c1u ⋅ u1 ) . Axiális ventilátornál u 1 =u 2 -vel, így (44) ∆p öelm = ρ ⋅ u (c2u − c1u ) . Ha a belépés perdületmentes: c 1u =0, (45) ∆p öelm = ρ ⋅ c2u ⋅ u2 . Tehát meghatározott fordulatszámú és méretű járókerék, valamint ρ=állandó esetén, a ∆p csak a lapátozástól függ: legnagyobb előrehajló-, legkisebb hátrahajló lapátozásnál. A radiális a kettő között helyezkedik el. A fellépő veszteségek (súrlódás, leválás) miatt a valós nyomásnövekedés ∆p ö kisebb. A létesített nyomáskülönbség szempontjából a ventilátorokra megadott jellemző a ∆p st (statikus nyomásnövekedés) szerint csoportosíthatók. - ∆p st ≤

1000 Pa – kisnyomású, - 1000 Pa < ∆p st < 2500 Pa – középnyomású, - ∆p st > 2500 Pa – nagynyomású ventilátorok. A ventilátorral létrehozott ∆p ö össznyomás növekedés és a Φ vl térfogatáram közötti összefüggést leíró diagram a jelleggörbe, amelyet méréssel határoznak meg. - A ventilátor teljesítményigénye: Pveszt = 1,2 ⋅ ahol Φ vl − ∆pö ηö (46) , ηö = ηhidr ⋅ ηvol ⋅ ηmech , összhatásfok. (47) A ventilátor szállított térfogatárama, a létrehozott nyomáskülönbség és a teljesítményigény a gép méreteitől, a fordulatszámtól és a szállított közegtől függ. A nagyszámú változót teszik áttekinthetővé a következő összefüggések: - Nyomásszám: Ψö = ahol ∆pö ρ 2 ⋅ u22 , (48) ρ: a levegő sűrűsége, u 2 : a D 2 átmérőn mért kerületi sebesség. 20 - Mennyiségi szám: ϕ= Φ vl . D ⋅π ⋅ u2 4 (49) 2 2 - Teljesítményszám: λ= Pvent . ρ 2

D22 ⋅ π ⋅ u2 ⋅ 2 4 (50) A szellőzőgép adatai ezekkel a jellemző számokkal rögzíthetőek, s az arányossági tényezőkkel könnyen számíthatók a megváltoztatott ventilátor adatai. Szállított térfogatáram: Φ vl = ϕ ⋅ Az össznyomás növekedés: D22 ⋅ π ⋅ u2 . 4 ∆pö = ψ ö ⋅ Teljesítmény szükséglet: Pvent = λ ⋅ ρ 2 ρ 2 ⋅ u22 . u22 ⋅ D22 ⋅ π . 4 (51) (52) (53) A ventilátor üzemi viszonyai: A ventilátor adott csatornahálózaton szállítja a kívánt térfogatáramot. A ventilátor és a légcsatorna-hálózat összekapcsolásából keletkezett rendszerben a szállított Φ vl térfogatáram az lesz, ahol a létrehozott nyomásemelkedés és a csatorna ellenállása egyensúlyba kerül. Ekkor ∆p öM =∆p csat és a két görbe metszéspontja a kialakult munkapont. Ha Φ vl változása után a munkapont visszaáll eredeti helyére stabilis, ha nem labilis munkapontról beszélhetünk. Ha több ventilátor dolgozik

együtt, lehetnek sorba vagy párhuzamosan kapcsolva. Sorba kapcsolásnál az össznyomás emelkedés adódik össze, míg a párhuzamosan dolgozó gépeknél a szállított légmennyiség. A munkapont beállításánál arra kell törekedni, hogy lehetőleg közel essen a ventilátor legjobb hatásfokú pontjához. Kisebb teljesítmény esetén a hajtómotor összeépíthető a ventilátorral, nagy teljesítménynél ékszíjjal köthető össze. A ventilátor keltette zaj mechanikai és áramlási eredetű. Mechanikai lehet a nem kiegyensúlyozott járókerék, a csapágy stb., míg áramlási a forgási, turbulens zaj, az egymásra hatás zaja. A zaj tovaterjedésének meggátlására a ventilátor szívó- és nyomócsonkjára vitorlavászon, bőr vagy műanyag tömlőt kapcsolunk. 21 3.422Szűrő A klimatizált helyiségbe befújt levegő max. portartalma 0,5 mg/m3 lehet Városok, ipartelepek portartalma ennél magasabb, 2-3 mg/m3, nagyvárosban 5 mg/m3 is lehet, ezért a

levegőt szűrni kell. A megengedett max portartalom nem mérgező poroknál 3 mg/m3, komfort berendezésekben 0,5 mg/m3, kórházakban 0,1-0,5 mg/m3. A külső térből szívott levegőt mindenkor, a klimatizált térből visszaszívott levegőt csak akkor kell szűrni, ha a van por- vagy szennyezőanyag képződés a helyiségben. A levegő portartalmának leválasztására szűrőket alkalmazunk. A szűrők a port különböző erőhatások útján választják le: - mechanikai hatás, - labirinthatás, - Brown-féle mozgás, - Elektromos feltöltés, - Abszorpciós hatás. Négy fő csoportba sorolhatók: - szűrőrácsok, síkhálók 2060 µm-es pórusokkal, - labirintszűrők, a töltet rendezetlen halmaza labirintusokat hoz létre, a levegőt irányváltozásra kényszeríti, a centrifugális erő és a felületi aktivitás összegződik ami a por leülepedését okozza, - rendezetlen halmazú fonalszűrő, finom szálakból (< 20 µm vastagság) összesajtolva.

Tömörségtől függ a pórusok mérete: 325 µm, igen finom szálakból (0,11µm). Az így kapott légutak már mikrokapillárisoknak tekinthetők (0,0010,1µm). Szűrők jellemzői Az összportalanítási vagy porleválasztási fok: εö = Φ pe − Φ pv Φ pe ⋅ 100, [%] , (54) ahol Φ pe : szennyező anyagáram nagysága (g/h), Φ pv : szűrőből kilépő levegővel szállított anyagáram (g/h), A porleválasztási hatásfok megadása mellett még meg kell adni a por szemcseeloszlását (frakcióeloszlást) is és azt, hogy ε ö mely intervallumra vonatkozik. Frakcióhatásfok: ε fö mutatja meg azt, hogy a szűrő a különböző nagyságú porszemcséket milyen hatásfokkal választja le. Mivel a városok levegőjében levő por nagy része 10 µm-nél kisebb, olyan szűrőt célszerű választani, amely az 110 µm tartományba eső port jó hatásfokkal leválasztja. 22 Portároló képesség: Az S portároló képesség a szűrők minőségi jellemzője. A por

nagy része a szűrőkön lerakódik. Ez bizonyos határig növeli ε ö -t, majd a tárolt por függvényében a hatásfokot csökkenti. A szűrők ellenállása: Mivel a szűrők ellenállása nagy, az a jobb porleválasztó, amely azonos portalanítási fok mellett kisebb ellenállású. Nagymértékben befolyásolja az üzemköltséget A szűrőket különböző igények szerint is csoportosíthatjuk: - A osztály: durva légszűrők, határszemcse >8 µm, - B osztály: finom légszűrők, határszemcse 80,7 µm, - C osztály: nagyon finom légszűrők, határszemcse <0,7 µm. Mindhárom esetben ε ö = 99,5%. Az A osztályúakat főleg ipari előtétszűrőként alkalmazzák, a B és C osztályúak a klímatechnika tipikus alkotóelemei, a C osztályú nagytisztaságú-terek levegőellátásánál kap szerepet. Üzemeltetés szempontjából felállítható csoportok: Ha a berendezés tisztítással, mosással újra használhatóvá tehető, akkor regenerálható (pl.

betétes szűrők), ha használat után a szűrő cseréje szükséges, akkor nem regenerálható szűrőkről beszélünk. Vannak olyan szűrők, amelyek felülete olajjal vagy vízzel nedvesíthető, s ezzel nő a szűrőképesség. Az ilyen szűrők a nedves szűrők, míg a bevonattal el nem látott készülékek a száraz szűrők. A szűrők üzeme lehet folyamatos vagy szakaszos. Folyamatos akkor lehet, ha a szűrő regenerálható. A komfort célú légtechnikai rendszerekben az utóbbi időben elterjedten alkalmazzák a poliamid szálakból készített szűrőpaplanokat. Vázlata a következő ábrán látható 8. ábra A klimatizáló rendszerek központjához elsősorban jó össz- és frakcióportalanítási fokkal dolgozó szűrőket alkalmazunk. Így a műszálas, táskás vagy folyamatos szűrőket, a betétes 23 szűrőket, valamint az elektrofiltereket építjük be. Előnyben részesülnek a legalább 1 hetes folyamatos üzemre alkalmas konstrukciók.

3.423Légfűtőtestek Kondicionáló rendszerek központjában bármilyen kialakítás, bármilyen fűtőközeg számításba vehető. A kaloriferekben felhasználható fűtőközeg lehet: - víz, - forró víz, - kis- és nagynyomású gőz, - olaj, - és elektromos áram. A hazai gyakorlatban főleg víz és a gőz alkalmazott. Egyedi berendezésekben villamos fűtőelem, ipari környezetben olaj is megtalálható. A víz- és gőzfűtésű kaloriferek kialakítása azonos, csak a fűtőcsövek, csősorok összekapcsolása változik. A légfűtőtestek készülhetnek sima és bordás acélból, valamint színesfém (réz, alumínium) csövekből. A bordás csövek családjában megtaláljuk az acél felhúzott és spirálbordákat, mindkettőt acélcsőre sajtolják fel. A sima és bordáscsőből készített fűtőszálakat közös gyűjtő illetve osztó fogja össze. A csőszálak egymás mögött több sorban helyezhetők el sorosan vagy eltoltan. A légfűtőtesteket acéllemez

burkolattal és rendszerint szögacél vagy alumínium kerettel gyártják. Ez teszi lehetővé a hozzákapcsolást a rendszer többi eleméhez 3.424Nedves hőcserélő kamra A mosókamra a klímaberendezés azon része, amelyben a levegő és a víz egymással érintkezik. Ez alatt egyidejűleg megy végbe a levegő hűtése vagy fűtése, és szárítása vagy nedvesítése. 216. oldal 210 ábra 9. ábra A szerkezeti kialakítás a teljesítmény függvénye. Kisebb teljesítményű készülékeket acéllemez tartozékokkal, profil acél-merevítésekkel készítenek, míg a nagyteljesítményű nedves hőcserélők helyszínen épített, rendszerint vízzáró betonból csömöszölt falakkal készülhetnek. 24 Ha nagy mennyiségű levegő kezelése szükséges, a nedves hőcserélőt előnyösebben lehet kiképezni falazott határoló szerkezetekkel. Kb 50000 m3/h az a határ, amelyhez már kifizetődőbb a vízzáró betonból való készítés. A keresztmetszet a levegő

mennyiségének és a kamrában uralkodó v 1 légsebesség ismeretében számítható. A v 1 légsebességet célszerű 1,04,0 m/s közé választani, a jó megvalósulási fok érdekében. A hőcserélő kamra keresztmetszete négyzet vagy téglalap Utóbbi esetben az oldalak aránya b:a = 1,11,3. A hőcserélő hossza szintén tapasztalati adatok alapján határozhatjuk meg. Megfigyelések szerint akkor a legeredményesebb a hőcsere a víz és a levegő között, ha az érintkezési idő 0,51,0 s. A klíma kamra oldalán kezelőnyílásokat kell kialakítani, s azokon megfigyelő ablakokat a folyamatos ellenőrzésre. A vízgyűjtő feladata a hőcserélő kamrába beporlasztott és lehullott víz összegyűjtése és tárolása. Az óránként keringtetett víz 1020 %-át célszerű tárolni A nedves hőcserélőben aránylag kis helyen, kis térfogatban kell a víz és levegő közötti nagy érintkező felületet létrehozni. Ez a víz nagyon kis cseppekre való porlasztásával

érhető el. A víz cseppekre bontását a porlasztók végzik A klímatechnikában alkalmazott porlasztók száma és fajtája igen nagy. Szerkezetileg igen különbözőek lehetnek, de a használatos porlasztókat alapjában két csoportra oszthatjuk. Ezek a – perdületkamrás vagy centrifugális porlasztók, – ütközéses porlasztók. A centrifugális porlasztókba a víz vagy érintőlegesen lép be és ennek következtében kap perdületet, vagy a porlasztónak speciális betéte van, amelyen a keresztülhaladó víz perdületet kap. Az ütközéses porlasztókból kilépő víz úgy esik szét cseppekre, hogy a nagy sebességgel kilépő vízsugár síklapnak vagy egyéb, az áramlás útjába tett testnek ütközik. A hazai gyakorlatban kétféle centrifugális porlasztót alkalmaznak, kialakításuk hasonló. 218. oldal 211ábra 10. ábra 25 A porlasztófejbe a víz tangenciálisan lép be, majd ott többször megperdül és a d átmérőjű furaton lép ki a szabad

térbe. A kilépés után a centrifugális erő hatására finom cseppekre szakad szét, mintegy kúpot képezve a porlasztó előtt. A cseppek mozgásuk közben érintkeznek a levegővel, s ez alatt megy végbe az energia- és anyagcsere. A porlasztó kiválasztásánál a teljesítmény mellett a porlasztó egyéb jellemzőire is figyelemmel kell lenni. Ezek a porlasztási kúpszög és a porlasztási kúp hatásos hossza Mindkettő a porlasztók beépítésekor játszik szerepet. A porlasztókat a nedves hőcserélőben egy vagy több sorban helyezzük el, a porlasztók számától függően. A porlasztók számát (n) a beporlasztandó víz tömegáramának (Φ mv ), [kg/h] és a porlasztók fajlagos teljesítményének ( ϕ mv )függvényében kapjuk meg: n= Φ mv ϕ mv ,[db]. (55) Az egymás után elhelyezett porlasztósorok távolságát a porlasztási kúp hatásos hosszának megfelelően vehetjük fel. Nedves hőcserélők vizsgálata azt mutatta, hogy nem közömbös,

hogy a porlasztók a levegőárammal azonos irányban (egyenáram) vagy ellentétes irányban (ellenáram) dolgoznak. Ellenáramban dolgozó porlasztóval lehet azonos körülmények között a jobb hatásfokot elérni. Egyenáramban dolgozó porlasztósorok távolsága 0,61,1 m, az ellenáramban üzemelőké 0,450,8 m. A porlasztókat porlasztókeretekre vagy más néven porlasztó állványcsövekre szereljük. A nedves hőcserélő ki- és belépő keresztmetszetét cseppleválasztó zárja le. A belépésnél elhelyezetett elő-, a kilépésnél levőt utó-cseppleválasztónak nevezzük. Az elő-cseppleválasztó meggátolja, hogy a hőcserélőből a porlasztott víz a klímaberendezés mosótér előtti részeibe juthasson. Az utó-cseppleválasztó feladata a nedves hőcserélőből kilépő levegő és vízcsepp keverékéből a vízcseppek leválasztása és elvezetése. Tapasztalat szerint jó cseppleválasztást akkor érünk el, ha óránként 1000 m3 levegőre 1,01,5 m2

hatásos felület jut. A nedves hőcserélőbe belépő levegő nagymennyiségű port tartalmaz. A légszűrőket általában a mosótér előtt helyezzük el, így a portartalom erősen csökkenthető. A maradék por nagyobb részét a víz a hőcserélőben kimossa. Ennek következménye a vízgyűjtő tartály eliszaposodása lehet, aminek megelőzésére nagy gondot kell fordítani, mert a szivattyú üzemében igen komoly zavart okozhat. 26