156
I NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE V POSLOVNI STAVBI magistrsko delo Študent: Franc Rihl Študijski program: magistrski študijski program 2. stopnje Energetika Mentor: red. prof. dr. Jurij Avsec Somentor: dr. Aleš Štricelj Lektorica: Alenka Cizel, prof. Krško, september 2015

NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

I

NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN

KLIMATIZACIJE V POSLOVNI STAVBI

magistrsko delo

Študent: Franc Rihl

Študijski program: magistrski študijski program 2. stopnje Energetika

Mentor: red. prof. dr. Jurij Avsec

Somentor: dr. Aleš Štricelj

Lektorica: Alenka Cizel, prof.

Krško, september 2015

Page 2: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

II

Page 3: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se red. prof. dr. Juriju Avscu za pomoč in vodenje pri opravljanju dela. Prav

tako se zahvaljujem somentorju dr. Alešu Štricelju za svetovanje in posredovanje podatkov

iz TEB ter Ivani Tršelič za delitev izkušenj na področju klimatizacije.

Posebna zahvala velja družini za vso podporo, razumevanje in omogočanje študija.

Page 4: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

IV

NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE V

POSLOVNI STAVBI

Ključne besede: prezračevanje in klimatizacija, hlajenje, ogrevanje, prezračevalni kanali,

Termoelektrarna Brestanica – TEB.

UDK: 697:725.1(043.3)

Povzetek

V magistrski nalogi se bomo najprej skoncentrirali na opis in predstavitev poslovne stavbe

v Termoelektrarni Brestanica. Nato bomo opisali obstoječi sistem ogrevanja in hlajenja

stavbe. Sistem si bomo ogledali z vidika samega delovanja in investicijskega vložka.

V drugem delu bomo načrtovali sistem prezračevanja in klimatizacije. Najprej bomo

izračunali potrebne podatke za izbiro ustreznega klimata in pozneje še načrtovali sistem

prezračevalnih kanalov. Celotni sistem bomo ovrednotili z investicijsko vrednostjo.

Za zaključek bomo primerjali oba sistema, obstoječi in načrtovani, z vidika toplotnega

udobja in investicije.

Page 5: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

V

DESIGN OF THE VENTILATION SYSTEM AND AIR-CONDITIONING IN THE

OFFICE BUILDING

Key words: ventilation and air-conditioning, cooling, heating, ventilation ducts,

Thermoelectric power plant Brestanica – TEB.

UDK: 697:725.1(043.3)

Abstract

The master's thesis first focuses on introduction and presentation of an office building of

Thermoelectric power plant Brestanica. Then the existing system for heating and cooling

of the office building will be illustrated in the light of its operation and investment

contribution.

In the second part the system of ventilation and and air-conditioning will be designed.

Firstly, required data for selecting an appropriate air-conditioning system will be

calculated and then the system of ventilation ducts will be planned. The entire system will

be evaluated with an investment value.

In the conclusion, the comparison will be made between the existing and the planned

system, taking into account thermal comfort and investments.

Page 6: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

VI

KAZALO VSEBINE

1 UVOD ........................................................................................................................... 1

1.1 NAMEN ZAKLJUČNEGA DELA ........................................................................... 1

1.2 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE ........................................................................... 1

1.3 PREDSTAVITEV PODJETJA TE BRESTANICA .................................................. 2

1.3.1 Proizvodnja ........................................................................................................ 2

1.3.2 Kratka zgodovina ............................................................................................... 3

1.3.3 Razvojni načrti in naložbe: Projekt zamenjave PB1 – 3 ................................... 5

1.4 PROGRAM URSA GF 4.0 ........................................................................................ 6

2 OPIS POSLOVNE STAVBE IN KLIMATSKEGA PODROČJA ......................... 7

2.1 OPIS POSLOVNE STAVBE .................................................................................... 7

2.2 OPIS KLIMATSKEGA PODROČJA ..................................................................... 10

3 OBSTOJEČI SISTEM ZA OGREVANJE IN HLAJENJE .................................. 12

3.1 SISTEM ZA OGREVANJE .................................................................................... 12

3.1.1 Opis sistema za ogrevanje ............................................................................... 12

3.1.2 Poraba zemeljskega plina ................................................................................ 14

3.1.3 Sistem ogrevanja sanitarne vode ..................................................................... 16

3.1.4 Pomožni sistem ogrevanja ............................................................................... 17

3.1.5 Vrednost investicije ......................................................................................... 18

3.2 SISTEM ZA HLAJENJE ......................................................................................... 19

3.2.1 Opis sistema za hlajenje .................................................................................. 20

3.2.2 Vrednost investicije ......................................................................................... 25

3.3 SISTEM ZA PREZRAČEVANJE ........................................................................... 25

4 PREZRAČEVANJE IN KLIMATIZACIJA .......................................................... 26

4.1 TOPLOTNO UGODJE ............................................................................................ 26

4.1.1 Temperatura zraka ........................................................................................... 26

4.1.2 Temperatura okoliških površin ........................................................................ 27

4.1.3 Relativna vlažnost zraka .................................................................................. 28

4.1.4 Hitrost gibanja zraka ........................................................................................ 29

Page 7: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

VII

4.1.5 Vpliv oblačenja in fizična aktivnost ................................................................ 30

4.2 VRSTE PREZRAČEVANJA .................................................................................. 32

4.2.1 Naravno prezračevanje .................................................................................... 32

4.2.2 Prisilno prezračevanje...................................................................................... 33

4.3 TEHNIKA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE ......................................... 33

4.3.1 Proces klimatizacije ......................................................................................... 36

4.3.1.1 Mešanje in gretje zraka ............................................................................ 37

4.3.1.2 Hlajenje zraka .......................................................................................... 38

4.3.1.3 Vlaženje zraka ......................................................................................... 39

4.3.1.4 Poletno delovanje klimatske naprave ...................................................... 40

4.3.1.5 Zimsko delovanje klimatske naprave ...................................................... 41

4.3.2 Centralni sistem prezračevanja in klimatizacije .............................................. 42

4.4 SESTAVNI DELI PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE .............................. 44

4.4.1 Sistem kanalov za transport zraka ................................................................... 44

4.4.2 Zajem in odvod zraka ...................................................................................... 46

4.4.3 Zračne rešetke – difuzorji ................................................................................ 46

4.4.4 Grelniki in hladilniki zraka .............................................................................. 47

4.4.5 Vlažilnik zraka ................................................................................................. 48

4.4.6 Ventilatorji ....................................................................................................... 48

4.4.7 Čiščenje zraka .................................................................................................. 49

4.4.8 Koriščenje odpadne toplote ............................................................................. 50

4.4.9 Šumnost ........................................................................................................... 51

4.4.10 Regulacija .................................................................................................... 51

5 NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE ........ 53

5.1 SPLOŠNO ............................................................................................................... 53

5.2 TRANSMISIJSKE TOPLOTNE IZGUBE .............................................................. 53

5.3 GRELNA OBREMENITEV ................................................................................... 54

5.3.1 Transmisijske toplotne izgube ......................................................................... 55

5.3.2 Izračun grelne obremenitve poslovne zgradbe ................................................ 56

5.3.2.1 Izračun transmisijskih toplotnih izgub .................................................... 56

5.4 HLADILNA OBREMENITEV ............................................................................... 56

5.4.1 Toplota ljudi .................................................................................................... 58

Page 8: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

VIII

5.4.2 Toplota naprav in razsvetljave ......................................................................... 58

5.4.3 Sevalni dobitki ................................................................................................. 59

5.4.4 Skupna hladilna obremenitev .......................................................................... 60

5.4.5 Izračun hladilne obremenitve poslovne zgradbe ............................................. 60

5.4.5.1 Izračun transmisijskih toplotnih izgub .................................................... 60

5.4.5.2 Izračun toplote ljudi ................................................................................. 60

5.4.5.3 Izračun toplote naprav in razsvetljave ..................................................... 61

5.4.5.4 Izračun sevalnih dobitkov ........................................................................ 61

5.4.5.5 Izračun skupne hladilne obremenitve ...................................................... 62

5.5 IZBIRA PREZRAČEVALNE IN KLIMATSKE NAPRAVE ................................ 62

5.5.1 Klimati serije Adconair 76 .............................................................................. 63

5.5.2 Specifikacije izbranih klimatov ....................................................................... 64

5.5.3 Dimenzioniranje cevovoda tople vode ............................................................ 65

5.5.3.1 Izbira toplotnega prenosnika ................................................................... 66

5.5.3.2 Izbira cevi ................................................................................................ 66

5.5.3.3 Izbira raztezne posode ............................................................................. 69

5.5.3.4 Izbira črpalke vode .................................................................................. 70

5.5.3.5 Popis elementov cevovoda ...................................................................... 73

5.6 SISTEM PREZRAČEVALNIH KANALOV .......................................................... 74

5.6.1 Dimenzioniranje prezračevalnih kanalov ........................................................ 74

5.6.1.1 Primer dimenzioniranja prezračevalnih kanalov za pisarno 1325: .......... 76

5.6.1.2 Prikaz izbranih velikosti prezračevalnih kanalov in difuzorjev .............. 77

5.6.2 Izračun padca tlaka v sistemu .......................................................................... 81

5.6.3 Primer izračuna tlačnega padca za dovod zraka v pisarni 1325: ..................... 83

5.6.3.1 Tlačna stran sistema................................................................................. 83

5.6.3.2 Sesalna stran sistema ............................................................................... 86

5.6.3.3 Prikaz izračunanih skupnih padcev tlaka po prostorih ............................ 87

5.7 VREDNOST INVESTICIJE ................................................................................... 88

6 SKLEP ........................................................................................................................ 91

VIRI IN LITERATURA ................................................................................................... 93

PRILOGE ........................................................................................................................... 96

Page 9: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

IX

PRILOGA A: NAČRT PRITLIČJA NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE ............. 96

PRILOGA B: TLORIS PRITLIČJA STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE ........... 97

PRILOGA C: TLORIS NADSTROPJA NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE ....... 98

PRILOGA D: TLORIS NADSTROPJA STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE ..... 99

PRILOGA E: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V PRITLIČJU

NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE ..................................................................... 100

PRILOGA F: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V PRITLIČJU

STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE ................................................................... 101

PRILOGA G: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V NADSTROPJU

NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE ..................................................................... 102

PRILOGA H: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V NADSTROPJU

STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE ................................................................... 103

PRILOGA I: PRIKAZ GRADBENIH KONSTRUKCIJ IN REZULTATOV

IZRAČUNOV V PROGRAMU URSA GF 4.0 ZA NOVI DEL POSLOVNE STAVBE

....................................................................................................................................... 104

PRILOGA J: PRIKAZ GRADBENIH KONSTRUKCIJ IN REZULTATOV

IZRAČUNOV V PROGRAMU URSA GF 4.0 ZA STARI DEL POSLOVNE STAVBE

....................................................................................................................................... 108

PRILOGA K: KARAKTERISTIKE KLIMATA ADCONAIR 762601 IMH ............... 113

PRILOGA L: KARAKTERISTIKE KLIMATA ADCONAIR 762501 IMH ................ 118

PRILOGA M: SHEMA KLIMATA ADCONAIR 761601 IMH ................................... 123

PRILOGA N: SHEMA KLIMATA ADCONAIR 762501 IMH .................................... 125

PRILOGA O: KARATKTERISTIKE PLOŠČATEGA TOPLOTNEGA PRENOSNIKA

DANFOSS XB 59M-1 70 .............................................................................................. 127

PRILOGA P: RAZVOD CEVOVODA TOPLE VODE ................................................ 128

PRILOGA R: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V PRITLIČJU NOVEGA

DELA POSLOVNE STAVBE ...................................................................................... 129

PRILOGA S: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V PRITLIČJU STAREGA

DELA POSLOVNE STAVBE ...................................................................................... 130

PRILOGA Š: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V NADSTROPJU

NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE ..................................................................... 131

Page 10: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

X

PRILOGA T: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V NADSTROPJU

STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE ................................................................... 132

PRILOGA U: NABOR IZRAČUNANIH PODATKOV ZA POSLOVNO STAVBO .. 133

PRILOGA V: NABOR IZRAČUNANIH TLAČNIH PADCEV V SISTEMU

PREZRAČEVALNIH KANALOV ............................................................................... 136

PRILOGA Z: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE VERZIJE

ZAKLJUČNEGA DELA IN OBJAVI OSEBNIH PODATKOV DIPLOMANTOV .... 136

PRILOGA Ž: IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUČNEGA DELA ............................. 138

Page 11: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XI

KAZALO SLIK

Slika 1.1: Situacija TE Brestanica po končanem projektu zamenjave PB1–3 [1] ................. 6

Slika 2.1: Prikaz zunanjih projektnih temperatur za različne kraje v Sloveniji [5] ............. 11

Slika 3.1: Tehnične specifikacije plinskih kotlov serije Logamax Plus GB 162 [6] ........... 13

Slika 3.2: Vezava štirih plinskih kotlov v celoto [6] ........................................................... 14

Slika 3.3: Priključno in merilno mesto zemeljskega plina .................................................. 15

Slika 3.4: Primerjava porabe zemeljskega plina za ogrevanje med obdobjema 2011–12 in

2012–13 ....................................................................................................................... 16

Slika 3.5: Toplotna črpalka, montirana na stenskem nosilcu v kotlovnici .......................... 17

Slika 3.6: Vgrajeni toplotni prenosnik za pomožni sistem ogrevanja ................................. 18

Slika 3.7: Tabelarični izračun potrebne hladilne moči za direktorjevo pisarno .................. 20

Slika 3.8: Prikaz klima sistema in njegovi sestavni deli...................................................... 21

Slika 4.1: Oddajanje toplote človeka v odvisnosti od temperature zraka [7] ...................... 27

Slika 4.2: Odvisnost relativne vlažnosti zraka od temperature zraka [7] ............................ 29

Slika 4.3: Maksimalne dovoljene hitrosti gibanja zraka v coni bivanja ljudi [7] ................ 30

Slika 4.4: Oddajanje toplote človeka v odvisnosti od oblačenja in temperature okolice [7]

..................................................................................................................................... 31

Slika 4.5: Optimalna temperatura v odvisnosti od fizične aktivnosti in obleke [8] ............ 32

Slika 4.6: Klasifikacija klimatizacijskih sistemov [7] ......................................................... 35

Slika 4.7: Blokovna shema procesa klimatizacije [9] ......................................................... 36

Slika 4.8: Proces mešanja in gretja zraka v Mollierovem diagramu [10]............................ 37

Slika 4.9: Prikaz procesa hlajenja v h–x-diagramu, kjer hladimo vlažen zrak do točke

rosišča [10] .................................................................................................................. 39

Slika 4.10: Vlaženje zraka; 1–3 vlaženje s hladno vodo, 1–2 vlaženje s paro [10] ............ 40

Slika 4.11: Prikaz procesa klimatizacije v h–x-diagramu – poletno delovanje [9] ............. 41

Slika 4.12: Prikaz procesa klimatizacije v h-x diagramu – zimsko delovanje [9].............. 42

Slika 4.13: Shema sistema centralnega enokanalnega prezračevanja in klimatizacije [7] .. 43

Slika 4.14: Primeri sesalnih odprtin; desno – zajem zraka nad terenom, levo – zajem [10]46

Slika 4.15: Različne oblike difuzorjev [11] ......................................................................... 47

Page 12: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XII

Slika 4.16: Sestava meglene komore; 1 – bazen za vodo, 2 – košara na sesalni cevi, 3 –

odvod za praznjenje, 4 – cevni register s šobami, 5 – preliv, 6 – odvod odvečne vode,

7 – črpalka, 8 – priključek za dolivanje, 9 – plovec, 10 – eliminator kapljic [7] ........ 48

Slika 4.17: Diagram za izbiro ventilatorja [7] ..................................................................... 49

Slika 4.18: Filtrski vložki v okvirju [10] ............................................................................. 50

Slika 5.1: Prikaz stanja zraka v Mollierovem diagramu za zimski režim ........................... 55

Slika 5.2: Prikaz stanja zraka v Mollierovem diagramu za letni režim ............................... 57

Slika 5.3: Diagram padca tlaka v cevi pri hrapavosti ε=0,045 mm in temperaturi vode 80

°C [8] ........................................................................................................................... 71

Slika 5.4: Območje delovanja črpalk Grunfos Magna3 [17] ............................................... 73

Slika 5.5: Diagram padcev tlaka in šumnosti – s komoro in regulacijsko loputo M [11] ... 85

Slika 5.6: Diagram za določitev celotnega padca tlaka [18] ............................................... 87

Page 13: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XIII

KAZALO TABEL

Tabela 2.1: Podatki o lokaciji poslovne stavbe [3] ................................................................ 7

Tabela 2.2: Geometrijske karakteristike poslovne stavbe ..................................................... 8

Tabela 2.3: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v nadstropju starega

dela poslovne stavbe ...................................................................................................... 8

Tabela 2.4: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v pritličju starega dela

in skupni podatki o starem delu poslovne stavbe .......................................................... 9

Tabela 2.5: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v nadstropju novega

dela poslovne stavbe .................................................................................................... 10

Tabela 2.6: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v pritličju novega dela

in skupni podatki o novem delu poslovne stavbe ........................................................ 10

Tabela 2.7: Podnebni podatki za lokacijo poslovne stavbe [4] ........................................... 11

Tabela 2.8: Podatki o notranjih projektnih temperaturah in številu ur ogrevanja in hlajenja

..................................................................................................................................... 11

Tabela 3.1: Prikaz porabe zemeljskega plina za ogrevanje stavbe po mesecih med letoma

2011 in 2013 ................................................................................................................ 15

Tabela 3.2: Tehnični podatki toplotne črpalke za ogrevanje sanitarne vode....................... 17

Tabela 3.3: Tehnični podatki o vgrajenem toplotnem prenosniku ...................................... 18

Tabela 3.4: Prikaz celotne vrednosti investicije rekonstrukcije toplotne postaje ................ 19

Tabela 3.5: Popis vgrajenih klima naprav v prostorih in njihova inštalirana moč .............. 22

Tabela 3.6: Popis količine vakuumiziranega hladilnega sredstva R407C in dolžina napeljav

po prostorih .................................................................................................................. 23

Tabela 3.7: Temperaturno območje obratovanja vgrajenih klima naprav ........................... 24

Tabela 3.8: Prikaz celotne vrednosti investicije vgradnje klima naprav ............................. 25

Tabela 4.1: Vrednosti »clo« glede na način oblačenja človeka [8] ..................................... 31

Tabela 4.2: Skupno oddajanje toplote človeka pri različnih aktivnostih [8] ....................... 32

Tabela 4.3: Dovoljene debeline pločevine [10] ................................................................... 45

Tabela 5.1: Prikaz izračunanih vrednosti transmisijskih toplotnih izgub v programu URSA

GF 4.0 .......................................................................................................................... 54

Tabela 5.2: Klimatski podatki za zimski režim ................................................................... 54

Tabela 5.3: Klimatski podatki za letni režim ....................................................................... 57

Page 14: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XIV

Tabela 5.4: Podatki o vgrajenih steklenih površinah v poslovni stavbi .............................. 61

Tabela 5.5: Podatki o izračunani grelni in hladilni obremenitvi za novi in stari del stavbe 63

Tabela 5.6: Specifikacije klimata za stari del zgradbe ........................................................ 64

Tabela 5.7: Specifikacije klimata za novi del zgradbe ........................................................ 65

Tabela 5.8: Popis vseh potrebnih elementov za izgradnjo cevovoda za ogrevanje vodnih

grelnikov klimatov ....................................................................................................... 73

Tabela 5.9: Priporočene hitrosti zraka skozi različne elemente za prezračevanje [8] ......... 75

Tabela 5.10: Dimenzije uporabljenih velikosti prezračevalnih kanalov ............................. 75

Tabela 5.11: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za nadstropje starega

dela poslovne stavbe .................................................................................................... 78

Tabela 5.12: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za pritličje starega

dela poslovne stavbe .................................................................................................... 79

Tabela 5.13: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za nadstropje novega

dela poslovne stavbe .................................................................................................... 80

Tabela 5.14: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za pritličje novega

dela poslovne stavbe .................................................................................................... 80

Tabela 5.15: Prikaz izračunanih tlačnih padcev po prostorih za stari del stavbe ................ 87

Tabela 5.16: Prikaz izračunanih tlačnih padcev po prostorih za novi del stavbe ................ 88

Tabela 5.17: Prikaz celotne vrednosti investicije vgradnje prezračevalnega in

klimatizacijskega sistema v poslovno stavbo .............................................................. 88

Page 15: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XV

UPORABLJENI SIMBOLI

rezt – rezultirajoča temperatura

,A B – konstanti

zt – temperatura zraka

0t – temperatura okoliških površin

h – sprememba specifičnih entalpij zmesi

3h – specifična entalpija zmesi v stanju 3

4h – specifična entalpija zmesi v stanju 4

1/2Q – odvedena toplota pri prehodu iz stanja 1 v 2

m – masa zmesi

1h – specifična entalpija zmesi v stanju 1

2h – specifična entalpija zmesi v stanju 2

vh – specifična entalpija vode ali pare, ki jo vbrizgamo v zračni tok

x – sprememba absolutne vlažnosti v zraku

4/1Q – prevzeta toplota pri prehodu iz stanja 4 v 1

vm – masa vlage

1x – vsebnost vodne pare zraka v stanju 1

4x – vsebnost vodne pare zraka v stanju 4

HLQ – transmisijske toplotne izgube

TQ – toplotni tok, izračunan v programu URSA GF 4.0

T – razlika temperatur

pQ – toplota ljudi

trpQ – senzibilna toplota ljudi

fpQ – latentna toplota ljudi

N – število ljudi v prostoru

MQ – toplota naprav in razsvetljave

uA – uporabna površina stavbe

Page 16: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XVI

SQ – sevanje toplote skozi okna

iA – površina zastekljenega dela okna, ki je izpostavljen sončnemu sevanju

maxI – maksimalno skupno globalno sevanje sonca

maxdifI – maksimalno difuzno sevanje sonca

b – prepustnost stekla

as – koeficient akumulacije (skladiščenja) sončnega sevanja

KUQ – skupna hladilna obremenitev

vV – volumski pretok vode

P – grelna moč

pc – specifična toplota vode

v – gostota vode

ceviS – površina cevi

vV – volumski pretok vode

vw – hitrost vode v cevi

ceviD – premer cevi

adV – raztezni volumen

adf – temperaturno odvisni raztezni faktor

anf – specifični faktor sistema oz. volumen vode

f – faktor izkoristka

maxp – relativna vrednost maksimalnega delovnega tlaka

gasp – relativna vrednost tlaka plina v raztezni posodi

gefV – nazivni volumen

cp – skupne tlačne izgube cevovoda

L R – vsota linijskih tlačnih izgub v cevi

Z – vsota lokalnih tlačnih izgub v cevi

cL – dolžina cevi

R – linijski padec tlaka

Page 17: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XVII

H – potisna višina

g – težnostni pospešek

PKA – presek prezračevalnega kanala

V – volumski pretok zraka v prostoru

w – hitrost zraka v prezračevalnem kanalu

2efA – efektivna površina zaščitne rešetke

1B – širina zaščitne rešetke

1H – višina zaščitne rešetke

n – število lamel zaščitne rešetke

p – celotni tlačni padec

linp – vsota vseh tlačnih padcev v linijskih odporih

lokp – vsota vseh tlačnih padcev v lokalnih odporih

linp – tlačni padec v linijskih odporih

– koeficient hrapavosti materiala

– gostota prenosnega medija

d – hidravlični premer kanala

L – dolžina kanala

Hd – hidravlični premer

,a b – mere stranic kanala

lokp – tlačni padec v lokalnih odporih

– koeficient lokalnega odpora

Page 18: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

XVIII

UPORABLJENE KRATICE

TE – termoelektrarna

TEB – Termoelektrarna Brestanica

PB – plinski blok

HE – hidroelektrarna

ELES – Sistemski operater prenosnega elektroenergetskega omrežja

TA – turbo agregat

GIS – plinsko izolirane stikalne naprave (ang. gas insulated switchgear)

NEK – Nuklearna elektrarna Krško

EES – elektroenergetski sistem

TEŠ – Termoelektrarna Šoštanj

Page 19: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

1

1 UVOD

1.1 NAMEN ZAKLJUČNEGA DELA

Namen magistrske naloge je raziskati sistem ogrevanja in hlajenja ter morebitnega

prezračevanja v poslovni stavbi TE Brestanica. Celotna študija bo temeljila na podatkih,

pridobljenih s strani TE Brestanica. Na podlagi podatkov, posredovanih iz podjetja, bomo

opisali trenutno vgrajeni sistem ogrevanja in hlajenja ter prezračevanja v stavbi. Zraven

tega bomo še raziskali in predstavili celotne stroške investicije obeh vgrajenih sistemov.

Drugi del magistrske naloge je teoretične narave, saj bomo opisali postopek prezračevanja

in klimatizacije ter sestavne dele. Na podlagi karakteristik poslovne stavbe bo sledila izbira

klimata ter načrtovanje sistema prezračevalnih kanalov. Vse skupaj pa bomo zaključili z

oceno investicijske vrednosti postavitve takšnega sistema.

Za zaključek bomo primerjali obstoječi ter načrtovani sistem prezračevanja in klimatizacije

z vidika toplotnega ugodja in investicijske vrednosti.

1.2 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE

Glede na to, da je stavba že obstoječa, je projektiranje prezračevanja in klimatizacije le

teoretične narave. Vsi prostori v zgradbi so namreč zasedeni celo leto in bi bilo takšen

sistem zelo težko realizirati, ne da bi pri tem motili dela v podjetju. Zato se po navadi

takšni sistemi vgrajujejo v novogradnjah. Vendar bomo kljub temu načrtovali sistem

prezračevanja in klimatizacije, da vidimo pozitivne in negativne strani v primerjavi z

obstoječim sistemom.

Page 20: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

2

1.3 PREDSTAVITEV PODJETJA TE BRESTANICA

TE Brestanica je termoelektrarna v vzhodni Sloveniji v okolici mesta Krško, natančneje v

Brestanici. S svojo dejavnostjo je elektrarna vplivala na razvoj in širitev samega mesta od

izgradnje pa vse do danes.

TE Brestanica ima posebno vlogo v slovenskem elektroenergetskem sistemu. S svojo

specifično plinsko tehnologijo zagotavlja temeljne sistemske storitve v elektroenergetskem

sistemu Slovenije:

- terciarno regulacijsko rezervo v primeru izpada večjih proizvodnih blokov ali

drugih motenj v nacionalnem energetskem sistemu in

- zagon agregatov brez zunanjega vira napajanja in s tem možnost vzpostavljanja

omrežja v primeru razpada elektroenergetskega sistema.

1.3.1 Proizvodnja

S svojimi sistemskimi storitvami predstavlja Termoelektrarna Brestanica za elektro-

energetski sistem Slovenije zanesljiv rezervni vir napajanja v najbolj kritičnih trenutkih. Za

učinkovito posredovanje v kritičnih trenutkih je potrebna vrhunska tehnična in kadrovska

usposobljenost [1].

Elektrarna s svojimi hitrimi agregati omogoča predvsem [1]:

- hitro posredovanje pri preobremenitvah sistema ali izpadih slovenskih elektrarn

oziroma daljnovodov,

- preprečitev razpada elektroenergetskega omrežja s hitrim posredovanjem,

- ponovno sestavljanje elektroenergetskega omrežja po razpadu in

- zagotavljanje enega od neodvisnih in neposrednih virov napajanja JE Krško.

Pet hitrih plinskih agregatov, trije po 23 MW in dva po 114 MW, potrebuje od zahtevka za

start pa do polne moči 297 MW vsega 15 minut, s čimer je izpolnjen pogoj minutne

rezerve po zahtevah evropskega združenja operaterjev. Zaradi omenjene vloge je

Page 21: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

3

elektrarna koncipirana tako, da omogoča zelo veliko tehnično fleksibilnost kakor tudi

fleksibilnost glede pogonskih goriv. Tako lahko agregati kot gorivo uporabljajo zemeljski

plin iz plinovodnega omrežja ali ekstra lahko kurilno olje iz lastnih rezervarskih kapacitet,

delujejo pa tudi na mešanico obeh goriv. Z elektroenergetskim sistemom Slovenije jo

povezuje 110 kV stikališče. Moč termoelektrarne znaša približno dvanajst odstotkov

zmogljivosti celotnega elektroenergetskega sistema [1].

Zraven plinskih turbin so v TE Brestanica postavljene še tri sončne elektrarne s skupno

inštalirano močjo 170 kW in planirano letno proizvodnjo 170.000 kWh oz. 170 MWh

električne energije [1].

1.3.2 Kratka zgodovina

TE Brestanica je ena izmed najstarejših delujočih elektrarn v Sloveniji. Njena zgodovina

sega v leto 1939 s pričetkom gradnje in inštalacijo prvega turboagregata na osnovi

premogovne tehnologije. Prve kW električne energije je elektrarna oddala v omrežje julija

1943 [1].

Ker so se konec 60-tih let začele težave z dobavo premoga iz senovskega in okoliških

rudnikov, se je takratno vodstvo odločilo za izgradnjo plinsko-parne elektrarne na primarni

bencin in kurilno olje. Vloga elektrarne se je s tem spremenila, in sicer je elektrarna s

svojimi hitrimi in prilagodljivimi plinskimi bloki postala proizvajalec vršne oziroma

konične energije. Poleg tega pa je z možnostjo zagona plinskih blokov iz breznapetostnega

stanja imela pomembno vlogo pri zagotavljanju sistemskih storitev za elektroenergetski

sistem [1].

Konec 90-tih let sta bila zgrajena plinska bloka PB 4–5 za potrebe vršne energije in

zagotavljanje sistemskih storitev za potrebe elektroenergetskega sistema. S postavitvijo

plinskih blokov PB 4–5 je elektrarna dosegla bistveno večjo zmogljivost in postala

sodoben proizvodni objekt za zanesljivo proizvodnjo električne energije. Razvila se je v

zanesljivega in zelo prilagodljivega proizvajalca električne energije v Sloveniji. Njene

Page 22: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

4

naprave za proizvodnjo električne energije imajo po zadnji dograditvi skupno 297 MW

moči. Z elektroenergetskim sistemom Slovenije jo povezuje 110-kilovoltno stikališče. Moč

termoelektrarne znaša približno 10 % zmogljivosti celotnega elektroenergetskega sistema

Slovenije [1].

Leta 2004 se je TE Brestanica aktivno vključila v izgradnjo hidroelektrarn na spodnji Savi.

Po izgradnji HE Boštanj je le-to prevzela v obratovanje in vzdrževanje. Kasneje je

upravljanje hidroelektrarn na spodnji Savi prevzela družba HESS, TE Brestanica pa

pogodbeno izvaja njihovo vzdrževanje [1].

V letu 2008 se je v sklopu energetske sanacije poslovnega objekta načrtovala tudi

izgradnja sončne elektrarne na strehi tega objekta, ki je bila na omrežje priključena

februarja 2009. Leta 2010 pa sta bili zgrajeni in dani v obratovanje še dve sončni elektrarni

[1].

Leta 2009 so ELES, TE Brestanica in Elektro Celje zgradili novo GIS-stikališče 110 kV, ki

nadomešča nekdanje prostozračno stikališče, ki je bilo v celoti odstranjeno [1].

Pomembnejši mejniki [1]:

1939–1943 izgradnja TA 1, moči 12,5 MW

1947 izgradnja 110 kV razdelilne transformatorske postaje

1955 povečanje stikališča

1959–1961 izgradnja TA 2, moči 13,5 MW

1972–1975 postavitev plinskih blokov PB 1–3, moči 3 x 23 MW, z vključitvijo TA 1 in

TA 2 v prvi plinsko-parni proces v takratni Jugoslaviji

1998–2000 postavitev plinskih blokov PB 4–5, moči 2 x 114 MW

2004 vključitev v izgradnjo verige HE na spodnji Savi

2008–2010 izgradnja treh malih sončnih elektrarn

2009 postavitev GIS-stikališča

Page 23: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

5

1.3.3 Razvojni načrti in naložbe: Projekt zamenjave PB1 – 3

TE Brestanica je 16. 1. 2015 objavila mednarodni razpis za dobavo plinske turbine,

generatorja in dimnika za nadomestni plinski blok PB 6. S tem začenjajo investicijo v

zamenjavo obstoječih plinskih blokov PB 1–3, ki je razdeljena v dve fazi. Prva faza

predvideva izgradnjo plinskega bloka PB 6, moči 40–70 MW, ki bo začel obratovati

najkasneje 31. 12. 2017 [1].

Glavni razlog za zamenjavo je, da se življenjska doba kljub skrbnemu obratovanju,

rednemu vzdrževanju ter relativno majhnemu številu obratovalnih ur, a velikemu številu

zagonov, neizogibno izteka. Starosti primerne so tudi tehnične karakteristike PB 1–3, kar

pomeni za današnje stanje tehnike zelo nizek izkoristek ter relativno visoke emisije in

hrup. Podaljševanje življenjske dobe je težko doseči zaradi težav pri dobavi rezervnih

delov, pomanjkanja podpore za posamezne sisteme ter neracionalnih stroškov celovite

obnove plinskih blokov. Predvsem pa je zamenjavo obstoječih plinskih blokov treba izvesti

zaradi zagotavljanja visoke stopnje razpoložljivosti in zanesljivosti zagonov, kar

posledično prispeva k zanesljivosti dobave električne energije porabnikom po vsej

Sloveniji, seveda tudi zaradi ekoloških razlogov, ker 40 let stara tehnologija žal ne ustreza

več sodobnim standardom varovanja okolja.

Plinski bloki PB 1–3 bodo nadomeščeni z dvema novima plinskima blokoma (PB 6, 7),

ranga moči 40–70 MW, kar predstavlja prvo fazo projekta "Zamenjava PB 1–3". Prva faza

projekta je časovno razdeljena na fazo 1A in fazo 1B. V fazi 1A bo do 1. 1. 2018 zgrajen in

predan v obratovanje plinski blok PB 6, v fazi 1B pa do 1. 1. 2020 še plinski blok PB 7

enakih karakteristik. Lokacija za umestitev novih plinskih blokov se nahaja znotraj

kompleksa TE Brestanica na prostoru bivšega prostozračnega 110 kV stikališča, ki je

najprimernejši predvsem zaradi obstoječe že zgrajene infrastrukture (oskrba z gorivi in

vodo, 110 kV stikališče), namenske rabe prostora, obstoječega namenskega daljnovoda za

napajanje NEK ter razpoložljivega kadra z ustreznim znanjem in izkušnjami s plinsko

tehnologijo. Umestitev projekta v prostor je prikazana na sliki 1.1.

Page 24: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

6

Slika 1.1: Situacija TE Brestanica po končanem projektu zamenjave PB1–3 [1]

1.4 PROGRAM URSA GF 4.0

Program je produkt istoimenske družbe URSA SLOVENIJA d. o. o. in je namenjen

izdelavi elaborata energetske učinkovitosti objektov in energetskih izkaznic. Temelji na

več standardih, kot so npr. EN ISO 13790, SRPS EN 15315, SRPS EN 15217,

SRPS.U.J5.520, SRPS.U.J5.530 in ostali. Standardi predpisujejo osnovne tehnične

zahteve, ki morajo biti izpolnjene v skladu z racionalno potrošnjo energije zgradbe,

toplotne zaščite in higiene v objektih, namenjenih za življenje in delo ljudi, brez ogrožanja

komfortnosti koristnikov [2].

S pomočjo programa bomo izračunali transmisijske toplotne izgube poslovne stavbe in jih

nato uporabili pri izračunu potrebnih podatkov za izbiro ustrezne prezračevalne in

klimatizacijske naprave za poslovno stavbo.

Page 25: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

7

2 OPIS POSLOVNE STAVBE IN KLIMATSKEGA PODROČJA

2.1 OPIS POSLOVNE STAVBE

Objekt oz. poslovna stavba v TE Brestanica, ki jo bomo zajeli v magistrskem delu, obsega

dve ločeni stavbi, povezani s hodnikom v prvem nadstropju. Za lažjo predstavo bomo

manjši del poslovne stavbe poimenovali »novi del«, ker je bil zgrajen najkasneje, in pa

»stari del«. Novi del je tisti del poslovne stavbe, kjer so sprejemna pisarna oz. recepcija ter

pisarne, stari del pa tisti del, kjer so zraven pisarn priključene še delavnice in skladišča.

Poslovna stavba je fizično ločena od proizvodnega dela TE Brestanica. Se pravi, da so

prostori, kjer so vgrajene turbine in vsa potrebna oprema za obratovanje termoelektrarne,

na drugi lokaciji.

V nadaljevanju so podani vsi tehnični podatki o poslovni stavbi, tako za novi kot za stari

del, saj jih bomo v naslednjih poglavjih uporabili za izračune v programu URSA GF 4.0.

Tlorisi načrtov poslovne stavbe so podani pod prilogami od A do D.

Podatke o lokaciji poslovne stavbe smo poiskali s pomočjo internetne strani Atlas okolja in

so podani v tabeli 2.1.

Tabela 2.1: Podatki o lokaciji poslovne stavbe [3]

GKY 537426

GKX 94932

Lat 45°59'51,21'' (45,9975590°)

Lon 15°28'42,23'' (15,478398°)

ETRS89 X 537056

ETRS89 Y 95417

Nadmorska višina 180,3 m

Drugi podatki, ki so tudi bistvenega dela za izračune, so geometrijske karakteristike stavbe.

Te podatke so posredovali iz TE Brestanica in so prikazani v tabeli 2.2. Zaradi lažjega

Page 26: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

8

predstavljanja stavbe oz. samega računanja smo poslovno stavbo razdelili na dva dela.

Delitev poteka natanko tam, kjer sta dela povezana s povezovalnim hodnikom v prvem

nadstropju. Predpostavili smo, da je hodnik del »starega dela« stavbe.V tabelah od 2.2 do

2.6 so prikazani podatki o površini, prostornini in številu oseb v prostoru.

Tabela 2.2: Geometrijske karakteristike poslovne stavbe

NOVI DEL STARI DEL

Površina toplotnega ovoja hiše 2234,22 m2 3980,50 m2

Kondicionirana prostornina 1741,38 m3 6449,47 m3

Neto ogrevana prostornina hiše 1286,02 m3 5281,44 m3

Uporabna površina hiše 494,35 m2 1578,40 m2

Dolžina cone 28,42 m 64,90 m

Širina cone 11,50 m 26,05 m

Višina etaže 2,40 m 3,16 m

Število etaž 2,00

Število prostorov 28 60

Tabela 2.3: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v nadstropju starega dela poslovne stavbe

NADSTROPJE STARI DEL

PROSTOR POVRŠINA [m^2] PROSTORNINA [m^3] ŠT. OSEB

Sprejemna pisarna 2.0 14,84 46,89 2

Sprejemna pisarna 2.1 20,74 65,54 2

Sejna soba 2.3, roza 29,03 91,73 6

Pisarna 2.4 18,61 58,82 1

Pisarna 2.5 18,94 59,86 2

Pisarna 2.6 16,52 52,19 1

Pisarna 2.7 14,85 51,36 2

Pisarna 2.8 10,92 34,50 1

Pisarna 2.9 6,65 21,00 1

Pisarna 2.10 16,45 51,98 2

Pisarna 2.11 16,45 51,98 1

Pisarna 2.12 7,04 22,25 1

Pisarna 2.13 16,58 52,38 1

Kopirnica 2.17 17,55 55,46 3

Pisarna 2.17/1 11,17 36,30 1

Garderoba 12,83 40,53 1

Pisarna 2.16 9,24 29,20 1

Pisarna 2.18 20,64 65,22 2

Pisarna 2.19 13,95 44,08 1

Pisarna 2.20 24,75 78,21 3

Pisarna 2.21 23,10 73,00 2

Pisarna 2.22 21,06 66,55 3

Pisarna 2.23 19,80 62,57 3

Pisarna 1325 24,75 78,21 6

Hodnik 2 (+stopnišče) 64,74 319,80 1

»se nadaljuje«

Page 27: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

9

»nadaljevanje«

NADSTROPJE STARI DEL

PROSTOR POVRŠINA [m^2] PROSTORNINA [m^3] ŠT. OSEB

Pisarna 1330 14,50 45,50 1

Hodnik 2.1 24,22 76,54 1

Hodnik 2.3 31,22 98,65 1

Hodnik 2.4 10,22 32,00 0

Hodnik 2.5 20,00 50,00 1

SKUPAJ 571,36 1912,30 54

Tabela 2.4: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v pritličju starega dela in skupni podatki o

starem delu poslovne stavbe

PRITLIČJE STARI DEL

PROSTOR POVRŠINA [m^2] PROSTORNINA [m^3] ŠT. OSEB

Skladišče ob varilnici 50,18 173,62 0

Varilnica 41,01 141,90 1

Laboratorij I&C 36,19 125,21 3

Merilni laboratorij 20,69 71,59 1

Merilnica/finomeh. delavnica 23,48 81,24 1

Skladišče mizarske delavnice 17,29 59,82 0

Pisarna merilnice 7,41 25,64 1

Mizarska delavnica 43,23 149,58 1

Toplotna postaja 57,21 197,96 0

Skladišče elektro delavnice 28,26 97,78 0

Elektro delavnica - groba dela 10,71 37,06 1

Elektro delavnica 45,04 155,85 2

Precizna elektro delavnica 23,67 81,89 1

Garderoba 13,15 45,48 1

Hodnik 4.1 28,77 99,53 0

Pisarna mojstra 9,17 31,74 1

Sanitarije 12,40 42,91 1

Čajna kuhinja 25,21 87,22 2

Stopnišče 33,30 - 1

Strojna delavnica 79,79 276,07 3

Mehanična delavnica 128,09 443,18 4

Pisarna meh. delavnice 7,29 25,22 1

Kovačnica 34,18 118,27 1

Orodjarna 49,18 170,17 1

Pisarna skladišča 13,58 46,98 1

Glavno skladišče 50,97 176,36 1

Skladišče papirja 14,03 48,54 0

Skladišče varnostnih sredstev 14,09 48,75 0

Skladišče 78,30 270,92 1

Brusilnica 11,17 38,66 1

SKUPAJ 1007,04 3369,14 32

SKUPAJ STARI DEL 1578,40 5281,44 86

Page 28: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

10

Tabela 2.5: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v nadstropju novega dela poslovne stavbe

NADSTROPJE NOVI DEL

PROSTOR POVRŠINA [m^2] PROSTORNINA [m^3] ŠT. OSEB

Pisarna 1.1 13,25 31,80 1

Pisarna 1.2 22,85 54,84 6

Pisarna 1.3 16,72 40,13 2

Pisarna 1.4 11,60 27,84 1

Pisarna 1.5 10,90 26,16 1

Pisarna 1.6 12,65 30,36 2

Pisarna 1.7 13,06 31,36 1

Pisarna 1.8 11,00 26,40 1

Pisarna 1.9 9,48 22,76 1

Pisarna 1.10 14,00 33,78 1

Pisarna 1200 9,92 23,80 1

Pisarna direktor 23,10 55,44 1

Mala kuhinja 12,13 29,11 2

Zračni prostor in stopnišče 27,47 65,92 1

Hodnik 1.1 37,74 90,58 1

SKUPAJ 245,87 590,28 23

Tabela 2.6: Podatki o uporabni površini, prostornini in številu oseb v pritličju novega dela in skupni podatki

o novem delu poslovne stavbe

PRITLIČJE NOVI DEL

PROSTOR POVRŠINA [m^2] PROSTORNINA [m^3] ŠT. OSEB

Recepcija 47,78 133,78 2

Sejna soba 56,30 157,64 6

Pisarna 3.1 30,50 85,40 2

Pisarna 3.2 16,80 47,04 1

Pisarna 3.3 9,30 26,04 1

Pisarna 3.4 10,20 28,56 1

Pisarna 3.5 14,10 39,48 2

Čajna kuhinja 7,50 21,00 2

Zenske sanitarije 9,80 27,44 1

Moške sanitarije 5,70 15,96 1

Hodnik 3.1 19,00 53,20 1

Hodnik 3.2 5,00 14,00 0

Hodnik 3.3 16,50 46,20 0

SKUPAJ 248,48 695,74 20

SKUPAJ NOVI DEL 494,35 1286,02 43

2.2 OPIS KLIMATSKEGA PODROČJA

Glede na lokacijske podatke poslovne stavbe, ki smo jih navedli v tabeli 2.1, smo poiskali

podnebne značilnosti območja. Kot lahko opazimo iz tabele 2.7, je temperaturni

Page 29: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

11

primanjkljaj 3100 Kdan, projektna temperatura –13 °C in povprečna vlaga 78 %. Vsi ti

podatki bodo uporabljeni v nadaljevanju. Glede na projektno temperaturo spadamo v III.

klimatsko področje, kar je razvidno tudi iz slike 2.1.

Tabela 2.7: Podnebni podatki za lokacijo poslovne stavbe [4]

Začetek kurilne sezone [zaporedni dan] 265

Konec kurilne sezone [zaporedni dan] 135

Temp. primanjkljaj [Kdan] 3100

Povprečna letna temperatura [°C] 10,3

Projektna temperatura [°C] - 13

Povprečna letna vlaga [%] 78

Slika 2.1: Prikaz zunanjih projektnih temperatur za različne kraje v Sloveniji [5]

V tabeli 2.8 so predstavljeni še podatki o notranjih projektnih temperaturah in dnevnem

številu ur delovanja sistema za ogrevanje in sistema za hlajenje poslovne stavbe.

Tabela 2.8: Podatki o notranjih projektnih temperaturah in številu ur ogrevanja in hlajenja

Notranja projektna temperatura ogrevanja (°C) 20

Notranja projektna temperatura hlajenja (°C) 26

Dnevno število ur z normalnim ogrevanjem (h) 18

Dnevno število ur z normalnim hlajenjem (h) 8

Page 30: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

12

3 OBSTOJEČI SISTEM ZA OGREVANJE IN HLAJENJE

V nadaljevanju si bomo ogledali, katera dva sistema sta uporabljena za ogrevanje in

hlajenje poslovne stavbe v TE Brestanica. Gre za povsem ločena sistema, ki nimata

direktnega vpliva eden na drugega.

3.1 SISTEM ZA OGREVANJE

Sistem za ogrevanje so zamenjali v TE Brestanica pred ogrevalno sezono v letu 2006.

Izvajalec vseh del na projektu vgradnje sistema je bil JM + L Inženiring d. o . o., hkrati pa

je bilo tudi nekaj podizvajalcev za določena manjša opravila.

Odločili so se za vgradnjo sistema za ogrevanje na plinski kotel. Pred tem so uporabljali

kotel na kurilno olje za celotno področje TE Brestanica, po vgradnji plinskih kotlov pa so

poslovno stavbo ločili od ostalih objektov. Se pravi, da ima tako poslovna stavba

samostojen sistem ogrevanja na zemeljski plin. Za ogrevanje sanitarne vode se zraven

plinskih kotlov uporablja toplotna črpalka, ki v večini pokrije potrebe po toploti za

ogrevanje sanitarne vode. V primeru okvare na sistemu ogrevanja pa so vzporedno vezali

stari sistem ogrevanja na kurilno olje preko toplotnega prenosnika, ki je vgrajen v

kotlovnici zraven plinskih kotlov.

3.1.1 Opis sistema za ogrevanje

Sistem za ogrevanje je sestavljen iz štirih plinskih kotlov serije Logamax Plus GB162

podjetja Buderus, ki so vezani v celoto. Posamezna maksimalna toplotna moč kotla je 100

kW. Se pravi, da je ima celotni sistem maksimalno toplotno moč 400 kW, kar je precej

več, kot potrebuje sama stavba za ogrevanje. S tem se zmanjšajo obratovalne ure

Page 31: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

13

posameznih kotlov in se tako lahko bistveno podaljša življenjska doba samega sistema kot

celote. Ker gre za sistem plinskih kotlov, je seveda izkoristek sistema precej velik. Glede

na tehnične specifikacije posameznih kotlov lahko dosežemo izkoristek 96,1 %, kot je

razvidno iz slike 3.1, kjer so prikazane tehnične specifikacije plinskih kotlov serije

Logamax Plus GB 162. Na sliki 3.2 je prikazana vezava štirih kotlov v celoto.

Slika 3.1: Tehnične specifikacije plinskih kotlov serije Logamax Plus GB 162 [6]

Page 32: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

14

Slika 3.2: Vezava štirih plinskih kotlov v celoto [6]

Vsi kotli so vezani na dva regulatorja, ki krmilita obratovanje vseh štirih plinskih kotlov.

Regulatorja, ki sta produkt podjetja Buderus serije Logamatic 4000, imata vlogo krmiljenja

obratovanja plinskih kotlov za doseganje določene temperature v prostorih glede na

trenutno stanje temperature zunaj. Sprogramirana sta tako, da nikoli ne obratujejo vsi kotli

naenkrat, razen v izrednih razmerah. Po navadi naenkrat delujeta samo dva kotla, in sicer

nekje na dobri polovici svoje maksimalne toplotne moči. Po določenem številu

obratovalnih ur regulatorja vključita v delovanje druga dva kotla in tako regulirata, da

imajo vsi kotli na koncu približno isto število obratovalnih ur. Tako se zagotovi dolga

življenjska doba sistema in posledično so stroški vzdrževanja manjši.

V poslovni stavbi se pri menjavi sistema za ogrevanje ni menjalo ogreval po prostorih. Kot

ogrevala se uporabljajo radiatorji s standardno temperaturo ogrevanega medija 70/50 °C.

3.1.2 Poraba zemeljskega plina

V TE Brestanica beležijo porabo zemeljskega plina na merilnem mestu, kjer so fizično

povezani na dovod zemeljskega plina. Poraba se avtomatsko beleži vsako uro in se takoj

arhivira. Tako so iz TE Brestanica lahko posredovali zelo natančne izmerjene podatke

porabe zemeljskega plina za ogrevanje poslovne stavbe. Ti podatki so predstavljeni v tabeli

3.1., merilno mesto je pa prikazano na sliki 3.3.

Page 33: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

15

Slika 3.3: Priključno in merilno mesto zemeljskega plina

Tabela 3.1: Prikaz porabe zemeljskega plina za ogrevanje stavbe po mesecih med letoma 2011 in 2013

Mesec v letu Poraba 2011–12 [Sm3] Poraba 2012–13 [Sm3]

8 0 2

9 4 0

10 1781 1188

11 4309 2012

12 4399 4938

1 5121 4796

2 5959 4272

3 2729 4242

4 1653 2199

5 729 786

6 0 169

7 0 177

Vsota 26684 24781

Skupno povprečje 25732,5

Kot je razvidno iz tabele 3.1, je poraba med letoma 2011 in 2012 znašala 26.684,0 Sm3,

med letoma 2012 in 2013 pa 24.781,0 Sm3. Če primerjamo porabo v teh dveh sezonah, je

prišlo do manjšega odstopanja predvsem okoli meseca februarja, kot je razvidno iz slike

3.4. Skupna povprečna poraba pa je znašala 25.732,5 Sm3.

Page 34: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

16

Slika 3.4: Primerjava porabe zemeljskega plina za ogrevanje med obdobjema 2011–12 in 2012–13

Kot je razvidno iz slike 3.4, se prične ogrevalna sezona v mesecu septembru in konča se

okoli meseca junija. Se pravi, da traja nekje 8 do 9 mesecev. Kot opazimo, je zabeležena

poraba zemeljskega plina še v mesecu juniju in juliju, ampak predvidevamo, da je to

posledica ogrevanja sanitarne vode.

3.1.3 Sistem ogrevanja sanitarne vode

Za ogrevanje sanitarne vode je uporabljena toplotna črpalka tipa zrak-voda, v primeru, da

toplotna črpalka ne more pokriti vseh toplotnih potreb, pa ta delež prevzame sistem

plinskih kotlov. Nameščena toplotna črpalka v stavbi je prikazana na sliki 3.5.

Page 35: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

17

Slika 3.5: Toplotna črpalka, montirana na stenskem nosilcu v kotlovnici

Toplotna črpalka je produkt podjetja Termotehnika z maksimalno toplotno močjo 5 kW in

maksimalno porabo električne energije 1,8 kW ter grelnim številom okoli 2,8. Ostali

tehnični podatki so prikazani v tabeli 3.2.

Tabela 3.2: Tehnični podatki toplotne črpalke za ogrevanje sanitarne vode

Naziv TČ zrak-voda

Tip TČ5 S

Model TČ5 S – F

Serijska številka 06073

Max. toplotna moč 5000 W

Max. električna moč 1800 W

Električno napajanje 230 V, 50 Hz

Hladilni medij R22

Temperaturno območje delovanja 8–35 °C

Potreben pretok zraka 700 m3/h

3.1.4 Pomožni sistem ogrevanja

V primeru, da bi se na sistemu za ogrevanje zgodila kakšna okvara ali pa da v izrednih

primerih vsi štirje kotli ne bi zadostovali za kritje toplotnih izgub za ogrevanje, je v

kotlovnici vzporedno vezan na ogrevalni sistem stari kurilni sistem preko ploščatega

toplotnega prenosnika, ki je prikazan na sliki 3.6. Toplotni prenosnik je produkt podjetja

Ipros d. o. o. in se je vgradil v kotlovnico v letu 2009. Pomožni sistem je krmiljen preko

svojega regulatorja, ki je povezan z ventili na dovodih in odvodih povezavah ogrevalne

vode.

Page 36: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

18

Slika 3.6: Vgrajeni toplotni prenosnik za pomožni sistem ogrevanja

Nekaj tehničnih karakteristik o vgrajenem toplotnem prenosniku je podanih v tabeli 3.3.

Tabela 3.3: Tehnični podatki o vgrajenem toplotnem prenosniku

Proizvajalec IPROS d. o. o.

Tip VT10-V-24/CDS-16

Tovarniška št. TP2393/09

Leto izdelave 2009

Maksimalni tlak 10 bar

Maksimalna temperatura 130 °C

Volumen 7 l

3.1.5 Vrednost investicije

Projekt rekonstrukcije toplotne postaje v poslovni stavbi TE Brestanica je bil izveden leta

2006. Na tamkajšnjem razpisu so s strani TE Brestanice izbrali za izvedbo projekta

podjetje JM + L Inženiring d. o . o. Glavni podizvajalec je bilo podjetje Elektroinštalacije

Jože Vajdič s. p. Vsi stroški, nastali pri zamenjavi ogrevalnega sistema, so prikazani v

tabeli 3.4.

Page 37: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

19

Tabela 3.4: Prikaz celotne vrednosti investicije rekonstrukcije toplotne postaje

Vrsta stroška Cena [SIT]

Inštalacije

Kotli in oprema 11.685.125,00

Dimniški sistem 1.287.310,00

Toplovodna inštalacija 8.244.995,00

Vodovod in kanalizacija 1.172.300,00

Prezračevanje 80.500,00

Plinska inštalacija 1.014.123,00

Splošno 3.448.764,00

Dodatna dela

Rušitvena, zemeljska, betonska in zidarska,

slikopleskarska, ključavničarska dela 2.269.331,00

Skupaj (brez DDV) 26.851.267,00

DDV 20 % 5.370.253,00

Skupaj 32.221.521,00

Popusti

Odbitek nepredvidenih del 3.135.532,00

Popust za plačilo v 30 dneh po končanju del 940.659,00

Komercialni popust 1.414.660,00

Končna vrednost investicije SIT 29.000.000,00

EUR 121.014,86

Celotna vrednost investicije je znašala 29.000.000,00 SIT, če to pretvorimo v EUR po

pretvorni vrednosti 1 EUR = 239,64 SIT, je investicija znesla okoli 121.014,86 EUR.

3.2 SISTEM ZA HLAJENJE

V nadaljevanju bomo opisali celotni sistem klima naprav, ki ga uporabljajo v poslovni

stavbi za hlajenje. Vgrajeni sistem se uporablja samo za hlajenje zraka v prostorih brez

prezračevanja in ustrezne filtracije ter vlažitve zraka. Se pravi, da gre samo za sistem

hlajenja prostorov in ne klimatiziranja. Porabo električne energije za obratovanje sistema

za hlajenje je skoraj nemogoče točno oceniti, saj v podjetju nikjer direktno ne beležijo

porabe le-te.

Page 38: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

20

3.2.1 Opis sistema za hlajenje

Leta 2004 so v poslovnih prostorih TE Brestanica zmontirali sistem hlajenja. Projekt

nabave, dostave in montaže klim je izvedlo podjetje Elektroinštalacije Jože Vajdič s. p.

Izbrane in montirane so bile klima naprave Gorenje. Velikost in tip klime sta izbrala

investitor in izvajalec na podlagi tabelaričnih izračunov v vnaprej pripravljenem programu

Excel ter na podlagi pregleda možnosti in načina vgradnje zunanjih in notranjih enot za

posamezno mesto vgradnje. Primer tabelaričnega izračuna za potrebno hladilno moč je

prikazan na sliki 3.7.

Slika 3.7: Tabelarični izračun potrebne hladilne moči za direktorjevo pisarno

Page 39: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

21

Glede na število potrebnih prostorov in potrebne hladilne moči so izbrali multi-split sistem

klima naprav. To pomeni, da je lahko v notranjem prostoru več notranjih enot, ki so preko

cevi povezane z eno ali več zunanjimi enotami. Sistem je prikazan na sliki 3.8.

Slika 3.8: Prikaz klima sistema in njegovi sestavni deli

Kondenz od notranjih enot je s pomočjo črpalk ali pa pod prostim padom voden v strešne

žlebove ali odtoke. Cevi tekoče in plinaste faze med zunanjo in notranjo enoto ter

kondenza so vodene po podstrešju ali nad spuščenimi stropovi. V nekaj pisarnah, kjer cevi

ni bilo možno voditi "nevidno", so le-te vidno vodene nadomestno v dekoracijskem PVC-

kanalu po najkrajši poti na podstrešje ali nad spuščeni strop. Tudi na fasadi so cevi

večinoma vodene v okrasnem PVC-kanalu. Cevi za povezavo med notranjo in zunanjo

enoto so predizolirane cevi za klimatske naprave.

Vse naprave imajo možnost ogrevanja in hlajenja. Notranje enote imajo daljinski

upravljalec z možnostjo reprogramiranja. Klime imajo tudi možnost vgraditve mrežne

kartice za povezavo na računalnik, možnost krmiljenja iz ene centralne enote in korekcije z

Page 40: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

22

daljinskim upravljavcem. Notranja enota v sejni sobi ima fiksni krmilnik na steni, vse

ostale enote pa imajo prenosni daljinski krmilnik. Večina notranjih enot je stenske izvedbe,

le nekaj enot je talne in stropne izvedbe.

Popis vseh prostorov, v katerih je vgrajen sistem klima naprav, je v tabeli 3.5. V tabeli so

zraven prostorov popisane še vgrajene notranje in zunanje enote po modelu in hladilni

moči. Kot lahko opazimo, niso vgradili samo enega modela klime. Zunanje enote so vse

modela KGS, ki se razlikujejo po moči, v nekaterih primerih je uporabljena zunanja enota

z dvojnim kompresorjem. Pri notranjih enotah imamo pa tri različne modele: KGS, KGQ

in KGT. Prostori v katerih so nameščene klima naprave so prikazani med prilogami E in H.

Tabela 3.5: Popis vgrajenih klima naprav v prostorih in njihova inštalirana moč

Prostor

Zunanja enota Notranja enota

Model Inšt. moč

[kW] Model

Inšt. moč

[kW]

Pisarna 1.1 KGS 21 R3 OUT 2,1 KGS 21 R IN 2,1

Pisarna 1.2 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGQ 34 R IN 3,4

Pisarna 1.3 KGT 26 R IN 2,6

Recepcija KGS 53 R3 OUT 5,3 KGS 53 R IN 5,3

Pisarna direktor KGS 26-26 R OUT 5,2

KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 1.4 KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 1.10 KGS 26-26 R OUT 6,2

KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 1.9 KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 1.5 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 1200 KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 1.7 KGS 26-26 R OUT 8,2

KGQ 26 R IN 2,6

Pisarna 1.6 KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 2.22 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.23 KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.16 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGQ 26 R IN 2,6

Pisarna 2.17/1 KGS 26 R IN 2,6

Pisarna 2.17 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.13 KGS 26 R IN 2,6

Pisarna 2.3 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.1 KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.10 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGT 26 R IN

KGT 26 R IN

2,6

Pisarna 2.11 2,6

Pisarna 2.5 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGS 26 RNF IN

KGS 26 RNF IN

2,6

Pisarna 2.4 2,6

Pisarna 2.9 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGS 26 RNF IN

KGS 26 RNF IN

2,6

Pisarna 2.8 2,6

Pisarna 2.7 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGS 26 RNF IN 2,6

Pisarna 2.6 KGS 26 RNF IN 2,6

»se nadaljuje«

Page 41: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

23

»nadaljevanje«

Prostor

Zunanja enota Notranja enota

Model Hladilna

moč [kW] Model

Hladilna moč

[kW]

Pisarna 1330 KGS 26-26 R OUT 5,2

KGS 26 RNF IN 2,6

Pisarna 2.19 KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 2.18 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.20 KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 1325 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 2.21 KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 701 KGS 34-34 R OUT 6,8

KGQ 34 R IN 3,4

Pisarna 702 KGT 34 R IN 3,4

Pisarna 700 KGS 26 R3 OUT 2,6 KGT 26 R IN 2,6

Pisarna 703 KGS 26 R3 OUT 2,6 KGS 26 RNF IN 2,6

Pisarna 705 KGS 26 R3 OUT 2,6 KGS 26 RNF IN 2,6

Pisarna 709 KGS 40 R3 OUT 4,0 KGS 40 R IN

(KAS) 4,0

Merilni laboratorij KGS 26 R3 OUT 2,6 KGS 26 R IN 2,6

Laboratorij I&C

KGS 34-34 R OUT 6,8

KGS 34 R IN 3,4

Merilnica/Finomeh.

delavnica KGS 34 R IN 3,4

Skupna inšt. moč 125,4 126,6

Vsi sistemi – katerih je 25 kom – so vakuumizirani in polnjeni z ekološko sprejemljivo

tekočino R407C. Sistemi so pregledani na pravilno in zadostno polnjenje. V tabeli 3.6 sta

popis količine vakuumiziranega hladilnega sredstva R407C v sistemu in tudi dolžina

celotnih napeljav cevi, potrebnih za povezavo notranjih in zunanjih enot.

Tabela 3.6: Popis količine vakuumiziranega hladilnega sredstva R407C in dolžina napeljav po prostorih

Prostor Hladilno sredstvo

Dolžina

napeljave

(m)

Količina

plina (g)

Količina

plina -

dodana (g)

Končna

količina

plina (g)

Pisarna 1.1 R407C 5 670 0 670

Pisarna 1.2 R407C 7 940 40 980

Pisarna 1.3 R407C 16 940 0 940

Recepcija R407C 3 1240 0 1240

Pisarna direktor R407C 14 920 100 1020

Pisarna 1.4 R407C 15 920 0 920

Pisarna 1.10 R407C 4,5 920 0 920

Pisarna 1.9 R407C 5 920 0 920

Pisarna 1.5 R407C 12 920 0 920

Pisarna 1200 R407C 6 920 0 920

Pisarna 1.7 R407C 11,5 920 60 980

Pisarna 1.6 R407C 8 920 0 920

Pisarna 2.22 R407C 20 940 260 1200

Pisarna 2.23 R407C 17 940 230 1170

»se nadaljuje«

Page 42: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

24

»nadaljevanje«

Prostor Hladilno sredstvo

Dolžina

napeljave

(m)

Količina

plina (g)

Količina

plina -

dodana (g)

Končna

količina

plina (g)

Pisarna 2.16 R407C 12 920 60 980

Pisarna 2.17/1 R407C 3 920 0 920

Pisarna 2.17 R407C 9 940 160 1100

Pisarna 2.13 R407C 10 940 0 940

Pisarna 2.3 R407C 22 940 270 1210

Pisarna 2.1 R407C 13 940 100 1040

Pisarna 2.10 R407C 16 920 80 1000

Pisarna 2.11 R407C 11 920 50 970

Pisarna 2.5 R407C 6 920 0 920

Pisarna 2.4 R407C 7 920 0 920

Pisarna 2.9 R407C 15,5 920 0 920

Pisarna 2.8 R407C 11 920 0 920

Pisarna 2.7 R407C 7 920 0 920

Pisarna 2.6 R407C 4 920 0 920

Pisarna 1330 R407C 8,5 920 0 920

Pisarna 2.19 R407C 13,5 920 0 920

Pisarna 2.18 R407C 21 940 260 1200

Pisarna 2.20 R407C 13,5 940 150 1090

Pisarna 1325 R407C 3 940 100 1040

Pisarna 2.21 R407C 10,5 940 120 1060

Pisarna 701 R407C 17,5 940 100 1040

Pisarna 702 R407C 22 940 270 1210

Pisarna 700 R407C 17 920 100 1020

Pisarna 703 R407C 20 920 125 1045

Pisarna 705 R407C 20 920 125 1045

Pisarna 709 R407C 5 1100 80 1180

Merilni laboratorij R407C 6 920 0 920

Laboratorij I&C R407C 11 940 80 1020

Merilnica/Finomeh.

delavnica R407C 11 940 40 980

Skupaj 490 m 43090 g

Ker je sistem star že 10 let in v podjetju TE Brestanica shranjujejo le potrebne podatke za

vzdrževanje, je bilo nemogoče pridobiti čisto vse tehnične podatke o vgrajenih napravah.

Tudi v podjetju, ki je proizvajalec montiranih klima naprav, ne držijo podatkov za tako

stare modele. V tabeli 3.7 je prikazano temperaturno področje obratovanja vgrajenih klima

naprav.

Tabela 3.7: Temperaturno območje obratovanja vgrajenih klima naprav

ZNOTRAJ ZUNAJ

Hlajenje 16 do 30 °C 10 do 43 °C

Ogrevanje 16 do 30 °C − 5 do 21 °C

Page 43: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

25

3.2.2 Vrednost investicije

Vsi stroški, nastali z vgradnjo klima naprav, so prikazani v tabeli 3.8.

Tabela 3.8: Prikaz celotne vrednosti investicije vgradnje klima naprav

Model Količina [kos] Cena [SIT]

KGS 21 R 1 45.640,00

KGT 26 R IN ali KQT 26 R IN ali RGS-RNF 29 2.339.343,00

KGT 34 R IN ali KGQ 34 R IN 11 930.627,00

KGS 34 R IN 3 412.284,00

KGK 40 R IN 1 116.681,00

KGS 53 R IN 1 70.699,00

KGS 21 R3 OUT 1 68.459,00

KGS 26 R3 OUT 29 2.068.338,00

KGS 34 R3 OUT 11 907.027,00

KGK 40 R3 OUT 1 105.480,00

KGS 53 R3 OUT 1 106.709,00

Kondenzacijska črpalka 42 986.958,00

Delo in material 43 2.148.000,00

Izdelava PID-a 1 350.000,00

Izdelava dovoda KN 480.000,00

Skupaj Brez DDV 10.619.953,45

DDV 20 % 2.123.990,69

SKUPAJ SIT 12.743.944,14

EUR 8.863,26

Celotna vrednost investicije je znašala 12.743.944,14 SIT, če to pretvorimo v EUR po

pretvorni vrednosti 1 EUR = 239,64 SIT, potem je investicija znesla okoli 8.863,26 EUR.

3.3 SISTEM ZA PREZRAČEVANJE

V poslovni stavbi ni urejenega načrtnega prezračevanja prostorov. V zgradbi se

poslužujejo naravnega prezračevanja, se pravi način prezračevanja z odpiranjem oken in

vrat. S tem pride do nekontroliranega prezračevanja in posledično nekontroliranih

toplotnih izgub poslovne stavbe.

Page 44: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

26

4 PREZRAČEVANJE IN KLIMATIZACIJA

Sistem prezračevanja in klimatizacije nam zagotavlja toplotno ugodje v klimatiziranem

prostoru. Na toplotno ugodje vpliva več dejavnikov, kar bomo prikazali v nadaljevanju.

4.1 TOPLOTNO UGODJE

Na intenziteto oddajanja toplote človeka in občutek ugodja vpliva veliko različnih

faktorjev, ki jih lahko razdelimo v dve osnovni skupini [7]:

- termični vplivi okolice in

- osebni vplivi.

Pod vplive okolja na udobje človeka sodijo:

- temperatura zraka,

- srednja temperatura okoliških površin,

- relativna vlažnost zraka,

- hitrost gibanja zraka.

Pod osebne vplive pa spadata:

- vpliv oblačenja in

- fizična aktivnost.

4.1.1 Temperatura zraka

Temperatura zraka vpliva na oddajanje toplote s konvekcijo. Prenos toplote s konvekcijo je

proporcionalen razliki temperature telesa (ki je približno stalna) in temperature okoliškega

Page 45: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

27

zraka. Na sliki 4.1 je prikazan diagram oddajanja toplote ljudi v odvisnosti temperature

zraka in fizične aktivnosti človeka [7].

Slika 4.1: Oddajanje toplote človeka v odvisnosti od temperature zraka [7]

Oddajanje toplote človeka upada s porastom temperature zraka. V enem intervalu se

temperatura okolice in skupno oddajanje toplote človeka ne spreminjata, in to imenujemo

cona nevtralnosti. Znotraj te cone se nahaja cona ugodja oz. udobja, kjer je temperatura

okolice malo nižja in je oddajanje toplote človeka latentno usmerjeno. To cono udobja

skušamo doseči s klimatizacijskimi sistemi [7].

4.1.2 Temperatura okoliških površin

Temperatura okoliških površin (notranja površina zidov, oken, tal in stropov) vpliva na

izmenjavo toplote s sevanjem. Z vidika ugodja za človeka je najboljše, kadar je sevanje

okoliških površin čim bolj enakomerno oz. temperatura okoliških površin le malo odstopa

od srednje temperature [7].

Page 46: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

28

Temperatura zraka in temperatura okoliških površin vplivata na različne mehanizme

oddajanja toplote človeka. Glede na to, da gre za enake fizične veličine, je uvedena

rezultirajoča temperatura, ki združuje obe temperaturi [7].

0rez zt A t B t (4.1)

kjer je:

rezt – rezultirajoča temperatura (°C),

,A B – konstanti,

zt – temperatura zraka (°C),

0t – temperatura okoliških površin (°C).

Največkrat se za vrednosti konstant A in B predvideva, da sta enakih vrednosti (A = B) in

se poenostavi vrednost konstant kot A = B = 1/2. Bistvo je, da čim nižja je srednja

temperatura okoliških površin, čim višjo potrebujemo temperaturo zraka v prostoru in

obratno, in sicer za enak občutek udobja. Najboljše je, ko so vrednosti temperatur približno

enake [7].

4.1.3 Relativna vlažnost zraka

Relativna vlažnost zraka najbolj vpliva na oddajanje latentne toplote. Oddajanje latentne

toplote je proporcionalno razliki parcialnega tlaka zasičenja za temperaturo telesa in

parcialnega tlaka vodne pare v okoliškem zraku. Običajno se smatra, da se znojenje pojavi

zaradi neposrednega stika zraka s površino človekove kože, ko zrak sprejme maksimalno

količino vodne pare – zrak postane zasičen [7].

Vpliv relativne vlažnosti zraka na udobje človeka je odvisen tudi od same temperature

zraka. Pri visokih temperaturah vlažnost ni zaželena, ker onemogoča oddajanje latentne

toplote (znojenje), kar je najvažnejši način hlajenja telesa pri visokih temperaturah okolice

– slika 4.1. Visoka vlažnost tudi pri nizkih temperaturah ni zaželena, ker povzroča vlaženje

Page 47: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

29

obleke, to pa vpliva na zmanjšanje odpora prevoda toplote in s tem povečuje oddajanje

toplote človeka [7].

Zaradi tega se omejuje maksimalno dovoljena relativna vlažnost v odvisnosti od

temperature zraka – slika 4.2. Iz slike je mogoče opaziti, da ima relativna vlažnost zraka

največji vpliv pri visokih temperaturah, zato so tam dovoljene nižje vrednosti relativne

vlažnosti [7].

Slika 4.2: Odvisnost relativne vlažnosti zraka od temperature zraka [7]

Tudi prenizka relativna vlažnosti ni ugodna za človeka, ker lahko povzroči pretirano

sušenje kože. Zato se predpisuje tudi minimalna dovoljena vlažnost zraka (nekje med 20–

30 %). V obsegu običajnih temperatur zraka je optimalna vlažnost zraka za človeka okoli

50 % [7].

4.1.4 Hitrost gibanja zraka

Hitrost zraka vpliva na prenos toplote s konvekcijo in na oddajanje latentne toplote

človeka. S povečevanjem hitrosti gibanja zraka raste koeficient prestopa toplote in s tem se

povečuje količina oddane toplote s konvekcijo. Hkrati se povečuje tudi oddajanje latentne

Page 48: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

30

toplote, ker se pri večji hitrosti zraka pospešuje izparevanje s kože, s čimer se zasičeni

zrak, ki je v stiku s kožo, hitreje odvaja in tako na njegovo mesto pride okoliški, bolj suhi

zrak [7].

Višje hitrosti zraka lahko vplivajo na ugodje, še posebej, če je zrak, ki se giblje v prostoru,

hladen. Zaradi tega so predpisane maksimalne hitrosti gibanja zraka v coni bivanja ljudi –

slika 4.3 [7].

Slika 4.3: Maksimalne dovoljene hitrosti gibanja zraka v coni bivanja ljudi [7]

4.1.5 Vpliv oblačenja in fizična aktivnost

Oblačenje vpliva na oddajanje toplote človeka, ker povečuje upor prevodu toplote s telesa

na okolico. Temperatura obleke je nižja od temperature telesa, ampak je površina

izmenjave toplote (konvekcija ali sevanje) zato nekaj večja [7].

Zelo težko je določiti omenjeni upor prevoda toplote zaradi oblačenja, ker je odvisen od

mnogo ne dovolj definiranih elementov (vrsta materiala, gostota tkanja, kroj itd.). Da bi se

lažje določil vpliv vrste obleke na odvod toplote s telesa in tako udobje človeka, je uvedena

mera oblačenja, ki se označuje s »clo«. Oznaka 1 clo je primerljiva z načinom oblačenja

tipičnega poslovnega človeka, katerega upor prenosu toplote znaša okoli 0,155 m2K/kW

[7]. Vrednosti »clo« so prikazane v tabeli 4.1.

Page 49: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

31

Tabela 4.1: Vrednosti »clo« glede na način oblačenja človeka [8]

OBLEČENOST m2K/kW clo

Brez obleke 0 0

Lahka oblačila 80 0,5

Obleka (majica, hlače, nogavice, čevlji) 100 0,65

Običajna delovna oblačila 125–160 0,8–1

Lahka športna obleka z jakno 160 1

Debela zimska obleka za notri, debeli pulover 200 1,25

Težka delovna oblačila s spodnjim perilom, nogavice, čevlji,

jakna, sako 210 1,3

Obleka za hladno vreme s kapuco 250–300 1,6–2

Obleka za najhladnejše vreme 450–600 3–4

Na sliki 4.4 je prikazan vpliv oblečenosti na oddajanje toplote človeka in doseganje

termičnega ravnotežja. Očitno je, da se pri določeni aktivnosti fizične aktivnosti človeka

stanje termičnega ravnotežja vzpostavi pri nižjih temperaturah okolice, če je človek bolj

oblečen [7].

Slika 4.4: Oddajanje toplote človeka v odvisnosti od oblačenja in temperature okolice [7]

Vrsta fizične aktivnosti ima velik vpliv na izbor sobne temperature oz. na oddajanje toplote

ljudi. Vpliv fizične aktivnosti človeka na oddajanje toplote je prikazan v tabeli 4.2 in na

sliki 4.5 [8].

Page 50: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

32

Tabela 4.2: Skupno oddajanje toplote človeka pri različnih aktivnostih [8]

AKTIVNOST ODDAJANJE TOPLOTE

W/m2 Met* ≈ W

Mirovanje 46 0,8 80

Sedenje, sproščeno 58 1,0 100

Stanje, sproščeno 70 1,2 125

Sedenje, lažja aktivnost (pisarna, stanovanje, šola, laboratorij) 70 1,2 125

Stanje, lažja aktivnost (tehnično risanje) 81 1,4 145

Zmerna telesna aktivnost 116 2,0 200

Težka telesna aktivnost 165 2,8 300

*1 met = 58 W/m2

Slika 4.5: Optimalna temperatura v odvisnosti od fizične aktivnosti in obleke [8]

4.2 VRSTE PREZRAČEVANJA

4.2.1 Naravno prezračevanje

Pod naravno prezračevanje prostorov smatramo izmenjavo zraka skozi potencialne

odprtine v prostoru. Odprtine v prostoru so lahko namensko (okna, zračniki ...) narejene za

prezračevanje ali nenamensko (razne odprtine kot npr. špranje med okni). Pod naravno

prezračevanje se upošteva izmenjava zraka, ki nastane kot posledica naravnih lastnosti

Page 51: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

33

zraka pri temperaturnih razlikah in tako posledično tlačnih razlik ali gibanja zraka zaradi

vetra [7].

Izračun in merjenje takšne izmenjave zraka je izredno težko izvedljivo. Večina podatkov je

izmerjenih na podlagi spremembe onesnaženja zraka v prostoru pred in po meritvi. S

sodobnimi okenskimi sistemi in vrati ter dobro toplotno izolacijo se lahko te prezračevalne

izgube minimalizira [7].

4.2.2 Prisilno prezračevanje

V kolikor v zgradbah ne moremo zagotoviti željene izmenjave zraka v zadostni meri,

potem se moramo poslužiti prisilnega prezračevanja, s katerim načrtovano prezračujemo

bivalne prostore.

Sistemi prezračevanja so lahko samo na podlagi izmenjave zraka v prostoru, lahko skrbijo

še za zagotavljanje potrebne temperature v prostoru ali pa so celo sistemi za klimatizacijo.

4.3 TEHNIKA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE

Prezračevanje in klimatizacija spadata pod področje strojništva, kjer se ukvarjajo z

doseganjem in vzdrževanjem parametrov toplotnega ugodja oseb, ki živijo v zaprtem

prostoru skozi celotno leto [7].

Klimatizacija je celotni proces, ki vključuje pripravo, transport in vpihovanje

klimatiziranega zraka v klimatizirani prostor. S klimatizacijo skušamo vzdrževati

konstantno toplotno ugodje tako, da reguliramo naslednje veličine v prostoru [7]:

- temperaturo zraka,

- relativno vlažnost zraka,

- hitrost gibanja zraka,

- čistočo zraka,

Page 52: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

34

- nivo glasnosti,

- tlačno razliko.

Regulacija procesa klimatizacije se vrši avtomatsko glede na notranje obremenitve in

prilagajanje spremenljivim vplivom zunanjega okoliša. Najbolj groba oz. glavna delitev

sistema klimatizacije je glede na področje delovanja klimatizacije, in sicer [7]:

- komfortni in

- industrijski sistem klimatizacije.

Glede na različne zahteve vzdrževanja notranje klime v objektih so se razvili različni

sistemi, s katerimi lahko te pogoje zadovoljujemo. Klimatizacijske sisteme tako delimo na

podlagi različnih kriterijev. Primeri deljenja sistema klimatizacije so navedeni spodaj in na

sliki 4.6 [7]:

- Glede na delovni medij:

- sistemi na zrak (zrak je glavni oz. edini medij za prenos toplote do

klimatiziranih prostorov),

- sistemi zrak-voda (zraven zraka se kot delovni medij uporablja tudi voda),

- sistemi na vodo (voda je glavni delovni medij – vendar jih zato strokovnjaki

ne štejejo kot prave klimatizacijske sisteme),

- sistemi s hladilnim sredstvom (glavni medij je hladilno sredstvo – vendar jih

zato strokovnjaki ne štejejo kot prave klimatizacijske sisteme).

- Glede na hitrost zraka skozi kanale:

- nizkotlačni sistemi (maksimalna hitrost zraka v kanalih je do 14 m/s, tlačni

padec v sistemu pa znaša okoli 500 Pa),

- visokotlačni sistemi (maksimalna hitrost zraka v kanalih je do 25 m/s, tlačni

padec v sistemu pa znaša tudi do 3500 Pa).

- Glede na število kanalov:

- enokanalni sistemi (en kanal služi za dovod sveže klimatiziranega zraka,

drugi pa za odvod izrabljenega zraka iz prostora),

- dvokanalni sistemi (isto kot enokanalni, samo da sta tu dva dovodna in dva

odvodna kanala).

- Glede na količino zraka:

Page 53: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

35

- sistemi s konstantno količino zraka oz. centralni sistemi klimatizacije (v vse

prostore se dovaja konstantna količina zraka, regulira se lahko samo na

vpihovalni šobi v prostor),

- sistemi s spremenljivo količino zraka oz. variabilni sistemi (sistem lahko

prilagaja količino vpihovanega zraka različno po prostorih).

- Glede na število cevi v sistemu (sistemi zrak-voda in sistemi s hladilnim

sredstvom):

- dvocevni sistemi,

- trocevni sistemi,

- štiricevni sistemi.

Slika 4.6: Klasifikacija klimatizacijskih sistemov [7]

Page 54: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

36

4.3.1 Proces klimatizacije

Proces klimatizacije omogoča, da v prostoru zagotavljamo temperaturo zraka, relativno

vlažnost zraka, hitrost gibanja zraka, čistočo zraka, nivo glasnosti in tlačno razliko v mejah

normale, ki nam zagotavljajo ugodje človeka v tem prostoru.

Klimatizacija obsega niz postopkov, pri katerih se iz klimatiziranega prostora P izstopajoči

vlažni zrak (s stanjem A) meša v mešalniku M s svežim zrakom iz ozračja A (s stanjem a)

v zmes s stanjem 2 (ki je odvisna od mešalnega razmerja, ki je po navadi med 3 : 1 in 6 :

1); nato ta zmes v hladilniku H (poletno delovanje) ali v grelniku G1 in vlažilniku V

(zimsko delovanje) spreminja svoje stanje od stanja 3, v grelniku G2 se segreje do stanja 4,

nakar jo ventilator Vt potiska zopet v prostor P [9].

Za stanje zraka v prostoru O lahko vzamemo mešalno točko p med stanjem vstopnega (4)

in stanjem izstopnega (1) zraka [9].

Na sliki 4.7 je blokovna shema procesa klimatizacije za poletno in zimsko delovanje.

Slika 4.7: Blokovna shema procesa klimatizacije [9]

Page 55: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

37

4.3.1.1 Mešanje in gretje zraka

V mešalni komori mešamo dva tokova vlažnega zraka s stanjema 1 in 2 in dobimo novi

zračni tok s stanjem 3. Veličine novega stanja zraka lahko dobimo analitično ali pa

odčitamo neposredno iz diagrama [10].

Mešanje zraka se velikokrat koristi v tehniki klimatiziranja, največkrat za mešanje

zunanjega in odpadnega zraka v zimskem ali poletnem delovanju, predvsem zaradi

prihranka energije za hlajenje ali gretje [10]. Proces mešanja zraka je prikazan na sliki 4.8.

Slika 4.8: Proces mešanja in gretja zraka v Mollierovem diagramu [10]

Če to zmes ogrejemo preko hladilnika v klima komori, ne da bi oddajali ali odvzemali

vlago na temperaturo t4 (stanje 4), je sprememba stanja navpična daljica. V končnem stanju

smo dobili zmes s temperaturo 4t , vlažnostjo 4 3x x , vmes je pa prišlo do spremembe

entalpije zmesi [10]:

4 3h h h (4.2)

kjer je:

h – sprememba specifičnih entalpij zmesi (kJ/kg),

3h – specifična entalpija zmesi v stanju 3 (kJ/kg),

4h – specifična entalpija zmesi v stanju 4 (kJ/kg).

Page 56: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

38

4.3.1.2 Hlajenje zraka

Hlajenje zraka v klimatizaciji je lahko pri konstantni absolutni vlažnosti ali s t. i. sušenjem

zraka v odvisnosti s padanjem absolutne vlažnosti. Zrak se v klima komori hladi preko

hladilnika, ki ima nižjo temperaturo kot hlajeni zrak. V kolikor je temperatura površine

hladilnika višja od točke rosišča vlažnega zraka, ki prehaja skozi hladilnik, potem hlajenje

poteka pri konstantni absolutni vlažnosti. V Mollierovem diagramu je to navpična

vertikalna ravna linija [7].

Pri čemer je potrebno odvesti določeno količino toplotne podano s formulo 4.3:

1/2 1 2Q m h m h h (4.3)

kjer je:

1/2Q – odvedena toplota pri prehodu iz stanja 1 v 2 (kJ),

m – masa zmesi (kg),

1h – specifična entalpija zmesi v stanju 1 (kJ/kg),

2h – specifična entalpija zmesi v stanju 2 (kJ/kg).

Zelo pogosto se v procesu klimatizacije površina hladilnika hladi na nižjo temperaturo, kot

je temperatura rosišča vlažnega zraka. V tem primeru pride do odvajanja vode iz zraka in

tako do znižanja absolutne vlažnosti zraka, t. i. sušenje zraka. V začetku se zrak hladi po x

= const. do točke rosišča (4). Potem pride do odvajanja vlage, pri čemer postane zrak

zasičen in se zaradi tega prične hladiti in dalje izgubljati vlago. Tako se stanje ponavlja po

liniji zasičenja vse do točke 2, ki naj bi bila na isti temperaturi kot površina hladilnika.

Proces hlajenja zraka je prikazan na sliki 4.9 [7].

Page 57: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

39

Slika 4.9: Prikaz procesa hlajenja v h–x-diagramu, kjer hladimo vlažen zrak do točke rosišča [10]

4.3.1.3 Vlaženje zraka

Zrak vlažimo navadno tako, da vodo ali vodno paro direktno brizgamo v tok zraka skozi

posebne šobe. Voda se fino razprši in zaradi velike površine tudi izhlapi. Če sprejme zrak

neko količino vode ali pare, se spremeni entalpija vlažnega zraka za [10]:

vh h x (4.4)

kjer je:

vh – specifična entalpija vode ali pare, ki jo vbrizgamo v zračni tok (kJ/kg),

x – sprememba absolutne vlažnosti v zraku (g/kg).

Smer spremembe stanja vlažnega zraka je torej odvisna od entalpije vbrizgane vode ali

pare. Ob robu Mollierovega diagrama je »smerno merilo«, s katerim določamo smer

spremembe stanja vlažnega zraka tako, da odčitamo vrednost entalpije vbrizgane vode ali

pare. Spremembe stanj pri vlaženju z vodo ali paro so prikazane na sliki 4.10 [10].

Page 58: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

40

Slika 4.10: Vlaženje zraka; 1–3 vlaženje s hladno vodo, 1–2 vlaženje s paro [10]

4.3.1.4 Poletno delovanje klimatske naprave

Zunanji zrak je potrebno hladiti in sušiti. Zato je vključen hladilnik H, grelnik G1 in

vlažilnik V pa sta izključena [9]. V hladilniku H prehaja toplota z zmesi (s stanjem 2) na

hladilno vodo (s temperaturo Tv pod rosiščem zmesi), pri čemer se zmes ohladi in osuši (od

stanja 2 do stanja 3), hladilna voda pa se segreje. Končno stanje zmesi po izstopu iz

hladilnika (stanje 3) je odvisno od njegovega učinka. V grelniku v G2 se osušena zmes

segreje do ustrezne temperature T (stanje 4), nato pa jo ventilator Vt potisne v prostor P.

Vpihovani zrak ima nižjo temperaturo in vlažnost kakor zrak v prostoru, v katerega

vpihujemo klimatizirani zrak. Ko se zrak porazdeli in pomeša z zrakom v prostoru, doseže

zopet stanje 1 [9].

Pri prehodu m (v kg) zmesi iz stanja 4 v stanje 1 prevzema zmes od prostora toploto Q in

vlago mv [9].

4/1 1 4Q m h m h h (4.5)

1 4vm m x m x x (4.6)

kjer je:

4/1Q – prevzeta toplota pri prehodu iz stanja 4 v 1 (kJ),

vm – masa vlage (g),

Page 59: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

41

1x – vsebnost vodne pare zraka v stanju 1 (g/kg),

4x – vsebnost vodne pare zraka v stanju 4 (g/kg).

Proces klimatizacije za poletno delovanje je prikazan na sliki 4.11.

Slika 4.11: Prikaz procesa klimatizacije v h–x-diagramu – poletno delovanje [9]

4.3.1.5 Zimsko delovanje klimatske naprave

Zunanji zrak je treba segrevati in vlažiti. Zato sta vključena grelnik G1 in vlažilnik V,

hladilnik H pa je izključen [9].

V prvem grelniku G1 se zmes s stanjem 2 segreva do stanja 2', v vlažilniku pa se ovlaži in

ohladi do stanja 3. Nato se zmes segreva v grelniku G2 do stanja 4, nakar jo ventilator Vt

potiska v prostor P [9].

Pri prehodu m (v kg) zmesi od stanja 4 do stanja 1 oddaja zmes prostoru toploto Q in

prevzema od njega vlago mv [9].

4/1 4 1Q m h m h h (4.7)

1 4vm m x m x x (4.8)

Page 60: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

42

Proces klimatizacije za zimsko delovanje je prikazan na sliki 4.12.

Slika 4.12: Prikaz procesa klimatizacije v h-x diagramu – zimsko delovanje [9]

4.3.2 Centralni sistem prezračevanja in klimatizacije

Ta sistem bomo načrtovali v 7. poglavju. Gre za najbolj enostaven način prezračevanja in

klimatizacije. Glavni in edini prenosni medij je zrak, katerega ustrezno pripravimo na

enem mestu – centralna klima komora oz. klimat. Za klimatom se zrak skozi razvodne

kanale dovaja v klimatizirane prostore. Če zanemarimo ohlajanje oz. segrevanje zraka pri

potovanju skozi kanale ter različne dolžine razvodnih kanalov, lahko rečemo, da v vse

prostore dovajamo zrak pod enakimi klimatizacijskimi pogoji (temperatura, vlažnost).

Istočasno odpadni zrak vodimo iz prostorov skozi povratne kanale. Med tem lahko

vplivamo na mešanje sveže pripravljenega zraka in odpadnega zraka, s čimer poskrbimo na

prihranku potrošene energije. Vendar ta postopek ne sme bistveno vplivati na kvaliteto

zraka v klimatiziranem prostoru [7].

Grelec je razdeljen na pred- in dogrelec in povezan na razdelilnik tople vode. Takšna

rešitev je običajna, če se za vlaženje zraka uporablja meglena komora. Ko se pa vlaženje

vrši s parnim vlažilcem ali pa se zrak sploh ne vlaži, potem je dovolj samo en grelec v

klima komori. Hladilnik ima funkcijo hlajenja in sušenja zraka in je povezan z

Page 61: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

43

razdelilnikom hladne vode. Na sliki 4.13 je prikazan sistem centralnega enokanalnega

sistema prezračevanja in klimatizacije [7].

Slika 4.13: Shema sistema centralnega enokanalnega prezračevanja in klimatizacije [7]

Pomen oznak na sliki 4.13:

SV – svež zrak T – termometer

KM – mešalna komora H – hidrostat

F – filter V2 – ventilator za odvod zraka

PG – predgrelec OdV – odvodni zrak

HL – hladilec OtV – odpadni zrak

MK – komora za vlaženje zraka Žrv – žaluzija recikliranega zraka

DG – grelec (dogrelec) Žsv – žaluzija svežega zraka

V1 – ventilator za dovod zraka Žov – žaluzija odpadnega zraka

PV – klimatiziran zrak DP – diferencialni presostat

UV – dovodni zrak v prostor RV – reciklirani zrak

Prednosti centralnega sistema prezračevanja in klimatizacije:

- najbolj enostavni sistem,

- investicijsko najcenejši,

- majhni obratovalni stroški,

Page 62: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

44

- mogoča kombinacija z radiatorskim gretjem.

Pomanjkljivosti centralnega sistema prezračevanja in klimatizacije:

- brez individualne, lokacijske regulacije,

- upravljanje z velikimi količinami zraka.

To je sistem, ki se največkrat koristi v praksi. Uporablja se, kadar imajo prostori podobno

dinamiko spremembe toplotnih obremenitev (običajno v primeru, ko je velik vpliv

zunanjih, a majhen vpliv notranjih dobitkov toplote). Seveda se vedno uporabi, kadar gre

za en sam velik prostor (športne dvorane, hale ...) [7].

4.4 SESTAVNI DELI PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE

Da lahko omogočimo sistem prezračevanja klimatizacije v stavbi, moramo izbrati vse

potrebne elemente, ki sestavljajo proces. Večina elementov je vgrajena v klima komori,

vendar so tudi elementi, ki poskrbijo za dovod in vpihovanje klimatiziranega zraka v

prostor. Vmes so vgrajeni razni filtri za čiščenje zraka in dušilniki zvoka za zmanjševanje

hrupa v celotnem sistemu. Več o tem v nadaljevanju.

4.4.1 Sistem kanalov za transport zraka

V klimatizacijskih sistemih zrak cirkulira po prezračevalnih kanalih od mesta, kjer se

pripravi in obdeluje ter do mesta, kjer se ga vpihuje v klimatizirani prostor. Zraven sistema

za dovod zraka v klimatizirani prostor vedno obstaja še neodvisni sistem kanalov za njegov

odvod iz prostora, s čimer se ustvarja neprekinjena cirkulacija zraka skozi kontroliran

prostor. Mreža prezračevalnih kanalov za razvod in dovajanje zraka obsega tudi različne

tipe elementov za njihovo združitev, pritrditev in visenje [7].

Zaradi specifičnih zahtev v pogledu konstrukcije in načina preračunavanja, ki je odvisno

od hitrosti gibanja zraka skozi kanale, poznamo dva osnovna sistema mreže kanalov [7]:

Page 63: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

45

- nizkega pritiska (komfortni sistem): maksimalne hitrosti gibanja zraka do 14 m/s s

skupnim padcem pritiska do okoli 500 Pa;

- visokega pritiska (industrijski sistem): maksimalne hitrosti gibanja zraka tudi do 25

m/s s skupnim padcem pritiska tudi do okoli 3500 Pa.

Dobro preračunan in izveden sistem prezračevalnih kanalov mora upoštevati:

- vključevanje v arhitekturno in gradbeno strukturo objekta,

- enakomerno distribucijo zraka v prostore,

- ustrezajoči nivo hrupnosti,

- dobro tesnost,

- minimalne dobitke in izgube toplote,

- nizke investicijske stroške,

- minimalne obratovalne stroške,

- lahko vzdrževanje [7].

Materiali, ki se koristijo za izdelavo prezračevalnih kanalov, so pocinkana pločevina,

zidovi in beton, sintetični materiali, plošče, fleksibilne cevi. Večinoma se uporablja

pocinkana pločevina. Kanali so lahko kvadratne, pravokotne ali okrogle oblike.

Prezračevalni kanali se izdelujejo po meri glede na posamezne zahteve vgradnje v objekte

[7].

Stena kanala bi začela pri večji hitrosti zraka vibrirati, če pločevina ne bi bila dovolj

debela. Debeline pločevine so standardizirane – tabela 4.3. Večje kanale ojačajo ob straneh

z jeklenimi kotniki [10].

Tabela 4.3: Dovoljene debeline pločevine [10]

NAJVEČJA NOTRANJA

MERA [mm]

NAJMANJŠA DEBELINA

PLOČEVINE [mm]

250 0,5

250–500 0,62

500–990 0,75

1000–1490 0,88

1500–1990 1,0

2000–2490 1,13

2500 in več 1,25

Page 64: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

46

4.4.2 Zajem in odvod zraka

Sveži zrak zajemamo tam, kjer je najbolj čist. Za objekt v mestu npr. bomo zajemali zrak

na dvoriščni strani, ne pa s ceste. Zajemamo ga čim višje. Pri tleh dvigajo udeleženci

prometa prah. Ta se dviguje in spet pada. Pri tleh nastane vrtinčenje, plast je visoka kakšne

tri metre. Sesalne odprtine naj bi bile torej višje [10].

Sesalne odprtine so lahko takšne, kot so na sliki 4.14.

Slika 4.14: Primeri sesalnih odprtin; desno – zajem zraka nad terenom, levo – zajem [10]

4.4.3 Zračne rešetke – difuzorji

Izstopna odprtina ni samo luknja v kanalu. Na odprtini je element, ki preprečuje vdor tujih

teles v kanal, pravilno usmerja zrak in z njim reguliramo vpihovano količino zraka.

Poznamo dve osnovni obliki difuzorjev, in sicer okrogli in pravokotni. Obe obliki imata

lahko še dodatno komoro z loputo, preko katere uravnavamo pretok zraka iz kanala v

prostor [10]. Različne oblike difuzorjev so prikazane na sliki 4.15.

Page 65: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

47

Slika 4.15: Različne oblike difuzorjev [11]

Pretok zraka skozi difuzor nam posledično ustvari zračni curek, ki je pomemben pri stopnji

indukcije – mešanje med vpihovanim zrakom in zrakom v prostoru [10].

Zračni curek, ki izstopa iz okrogle odprtine, se v prostoru širi v vseh smereh pod

določenim kotom. Na oddaljenosti L hitrost zraka pade toliko, da ne občutimo več prepiha.

To razdaljo imenujemo dometna dolžina. Dometna dolžina mora biti pravilno izbrana. Če

je kanal v steni pod stropom, bo dometna dolžina večja, saj mora zrak prodreti čim dlje v

prostor, da je stopnja indukcije dovolj dobra. Če je taka odprtina pri tleh, mora biti seveda

dometna dolžina manjša, da ljudje, ki so v bližini te odprtine, ne občutijo prepiha.

Dometno dolžino lahko povečamo ali zmanjšamo s primerno postavljenimi usmerjevalnimi

lopaticami [10].

4.4.4 Grelniki in hladilniki zraka

V času zimskega obdelovanja zraka je potrebno segreti ogromne količine zraka iz nizkih

zunanjih temperatur na temperaturo, s katero lahko v klimatiziranem prostoru vzdržujemo

določeno temperaturo. Zrak se segreva v mejah od –20 °C do +60 °C. Segrevanje zraka je

potrebno tudi v letnem režimu, kjer se v hladilniku zrak ohladi in osuši na nižje

temperature, kot so potrebne za vpihovanje v prostor. Tedaj se zrak še enkrat segreje v

grelniku zraka.

Page 66: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

48

Grelci in hladilniki zraka se po navadi nahajajo v klimatizacijski komori, vendar vse

pogosteje tudi v razvodnih kanalih [7].

4.4.5 Vlažilnik zraka

V procesu obdelovanja zraka, še posebno v zimskem obratovanju, kadar ima zunanji zrak

majhno absolutno vlažnost, je potrebno povečati vlažnost v procesnem zraku tudi 4–8 g/kg.

Vlaženje se izvaja z direktnim kontaktom zraka z vodo ali z vbrizgavanjem le-te [7].

Učinkovito vlaženje z vodo se lahko ustvari samo ob veliki kontaktni površini vode in

zraka. V klimatizaciji se tako velike kontaktne površine lahko dosežejo samo v delu klima

komore, ki se imenuje meglena komora – slika 4.16 [7].

Slika 4.16: Sestava meglene komore; 1 – bazen za vodo, 2 – košara na sesalni cevi, 3 – odvod za praznjenje,

4 – cevni register s šobami, 5 – preliv, 6 – odvod odvečne vode, 7 – črpalka, 8 – priključek za dolivanje, 9 –

plovec, 10 – eliminator kapljic [7]

4.4.6 Ventilatorji

Ventilatorji se v sistemu uporabljajo za dovod klimatiziranega zraka v prostor in hkrati za

odvod odpadnega zraka iz prostora. Ventilatorji so lahko aksialni za manjše količine zraka,

za večje pa so centrifugalni. Velikost ventilatorjev izbiramo po diagramih, v odvisnosti od

zahtevanega pretoka in tlaka, ki ga morajo premagati [10]. Tak diagram je prikazan na sliki

4.17.

Page 67: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

49

Slika 4.17: Diagram za izbiro ventilatorja [7]

Iz zahtevane količine zraka in tlaka izberemo tip ventilatorja, katerega krivulja leži nad

presečiščem zahtevanih veličin [10].

4.4.7 Čiščenje zraka

Za čiščenje zraka se uporabljajo filtri. Sveži zrak prehaja skozi filtre, preden vstopa v

prostore, da odstrani predvsem delce (prah). Filtri so iz papirja, platna, plastičnih snovi,

kovine in česa drugega. Površina, preko katere piha zrak, je zelo velika in lepljiva. Na tako

ploskev se primejo prašni delci. Kovinske filtre prepojimo z oljem, ki naj na zraku

čimmanj oksidira. Ko so filtri zamazani, jih umijemo in znova naoljimo. Druge vrste

filtrov zamenjujemo [10].

Celoten filter je sestavljen iz okvirja, v katerega so vloženi filtrski vložki – slika 4.18.

Page 68: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

50

Slika 4.18: Filtrski vložki v okvirju [10]

Pred in za filtrsko enoto je po navadi vgrajen diferencialni presostat. Njegova funkcija je,

da meri tlačno razliko pred in za filtrom. Ko pade tlačna razlika na filtru, preseže dovoljene

vrednosti, nam sistem takoj javi, da je potrebno očistiti ali zamenjati določeni filter.

Vgradnja diferencialnega presostata v sistemu centralnega prezračevanja je prikazana na

sliki 4.13 [7].

4.4.8 Koriščenje odpadne toplote

Kadar se iz nekega razloga ne more uporabljati reciklirani zrak v sistemu, se lahko njegova

toplota izkoristi za gretje ali hlajenje svežega zraka s pomočjo različnih sistemov.

Na takšen način izkoristimo toploto odpadnega zraka in jo prenesemo k svežemu zraku,

katerega vpihujemo v prostor. Na kakšen način bomo prenesli toplotno odpadnega zraka k

svežemu, pa je odvisno od samega principa delovanje naprave.

Najbolj pogosta in tudi najbolj razširjena zadeva za koriščenje odpadne toplote je

rekuperacija. Zadnje čase se vse bolj uporablja tudi adiabatno hlajenje, ki se uporablja za

prenos hladu iz odpadnega zraka k svežemu v letnem režimu delovanja klimatske naprave.

Page 69: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

51

4.4.9 Šumnost

Pri pretoku zraka skozi kanale, ventilator, grelnik in druge elemente nastane vrtinčenje

zraka. Čim večja je turbolenca, tem močnejši je šum, ki se ne sme prenašati v prostore

[10]. Načeloma velja pravilo, da mora biti šumnost na mestu nastanka čim tišja, zato je

potrebno izbrati ventilatorje in motorje s čim manjšo šumnostjo. Kje je mogoče, je

potrebno projektirati ustrezne mere za zmanjševanje šumnosti, da bi se preprečilo širjenje

le-te [8].

Poznamo dve vrsti zmanjševanja šumnosti [8]:

- naravno in

- umetno (dušilniki zvoka).

Pod naravno zmanjšanje spadajo: sprememba smeri kanala, razvejanje kanalov, povečanje

preseka kanala s pravilno izbiro difuzorja. Če naravno zmanjševanje ne zadošča, je

potrebno poseči po umetnem zmanjševanju šumnosti. Za to se koristijo dušilniki zvoka.

Vsi dušilniki zvoka morajo biti vgrajeni čim bližje ventilatorju z zadnje strani. Če nastaja

prevelika šumnost v kolenih, reducirjih itd., je potrebno vgraditi sekundarni dušilec zvoka

tik pred difuzorjem [8].

4.4.10 Regulacija

Regulacija v klimatizacijskih sistemih je proces vzdrževanja toplotnega udobja v zgradbah.

Sistem mora vzdrževati temperaturo, vlažnost in pritisk zraka v prostoru v predhodno

nastavljenih mejah. Regulacija lahko omogoča, da si uporabniki zgradbe sami nastavljajo

parametre zraka v prostorih, vendar vse to je omejeno v nekih mejah, ki še vedno

omogočajo racionalno porabo energije. Po raziskavah sodeč, lahko z ustrezno regulacijo

prihranimo 25–50 % energije [7].

Reguliranje gretja, hlajenja, vlaženja in sušenja zraka je lahko [7]:

- s konstantno željeno vrednostjo,

Page 70: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

52

- z vodeno željeno vrednostjo,

- kaskadna regulacija,

- sekventna regulacija.

Page 71: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

53

5 NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE

5.1 SPLOŠNO

Sistem klimatizacije se načrtuje tako, da se najprej izračuna grelna in hladilna obremenitev

stavbe. Potem se na podlagi izračunane grelne in hladilne obremenitve ter klimatskih

pogojev izbere klimatska naprava. To se izbere s programom, ki določi velikost grelnika,

hladilnika, rekuperatorja in, če je možnost, še adiabatnega hlapilnega hlajenja. Prav tako se

v programu določi stopnja izmenjave klimatiziranega zraka, saj se mora v prostoru

izmenjati natanko tolikšna količina zraka, da se pozimi prostor segreje in poleti ohladi na

projektirano temperaturo. Zato se pri grelni in hladilni obremenitvi ne bo računalo

prezračevalnih izgub.

Naslednja zadeva je dimenzioniranje in izračun maksimalnega tlačnega padca v sistemu

prezračevalnih kanalov. Najprej se na podlagi izračunanega pretoka klimatiziranega zraka

določi stopnja izmenjave zraka v prostorih, nato pa se projektirajo hitrosti pretoka zraka po

segmentih prezračevalnih kanalov. Maksimalni izračunani tlačni padec v sistemu

prezračevalnih kanalov mora biti manjši kot skupni dovoljeni tlačni padec ventilatorjev v

klimatski napravi.

5.2 TRANSMISIJSKE TOPLOTNE IZGUBE

Transmisijske toplotne izgube so sestavni del grelne in hladilne obremenitve. Izgube smo

izračunali v programu URSA Gradbena Fizika 4.0 na podlagi podatkov iz 2. poglavja in

prilog od A do D. Gradbene konstrukcije in rezultati izračunov v programu so podani med

prilogami I in J.

Page 72: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

54

V tabeli 5.1 so prikazane izračunane vrednosti transmisijskih toplotnih izgub.

Tabela 5.1: Prikaz izračunanih vrednosti transmisijskih toplotnih izgub v programu URSA GF 4.0

NOVI DEL STARI DEL

Transmisijske toplotne izgube [W/K] 1095,31 1937,41

5.3 GRELNA OBREMENITEV

Klimatski podatki za zimski režim delovanja sistema so podani v tabeli 5.2 in sliki 5.1.

Tabela 5.2: Klimatski podatki za zimski režim

Temperatura zunanjega zraka - 13 °C

Temperatura notranjega zraka 20 °C

Relativna vlažnost zunanjega zraka 90 %

Relativna vlažnost notranjega zraka 50 %

Page 73: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

55

Slika 5.1: Prikaz stanja zraka v Mollierovem diagramu za zimski režim

Grelna obremenitev sistema je sestavljena iz samotransmisijskih toplotnih izgub.

Upoštevati moramo namreč najslabše možne razmere v stavbi, in to pomeni izračun le-teh.

5.3.1 Transmisijske toplotne izgube

Transmisijske toplotne izgube se izračunajo po formuli 5.1:

Page 74: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

56

HL TQ Q T (5.1)

kjer je:

HLQ – transmisijske toplotne izgube (W),

TQ – toplotni tok izračunan v programu URSA GF 4.0 (W/K),

T – razlika temperatur (K).

Izračunane transmisijske toplotne izgube novega in starega dela poslovne stavbe so

prikazane v tabeli 5.1.

5.3.2 Izračun grelne obremenitve poslovne zgradbe

5.3.2.1 Izračun transmisijskih toplotnih izgub

Transmisijske in prezračevalne izgube se izračunajo po formuli 5.1 in za stari del poslovne

zgradbe znašajo:

1937,41 13 20 63934,53 WHLQ

Za novi del poslovne stavbe pa znašajo:

1095,31 13 20 36145,23 WHLQ

5.4 HLADILNA OBREMENITEV

Celotno hladilno obremenitev sistema smo izračunali po nemškem standardu VDI 2078.

Klimatski podatki za letni režim delovanja sistema so podani v tabeli 5.3 in na sliki 5.2.

Page 75: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

57

Tabela 5.3: Klimatski podatki za letni režim

Temperatura zunanjega zraka 36 °C

Temperatura notranjega zraka 26 °C

Relativna vlažnost zunanjega zraka 40 %

Relativna vlažnost notranjega zraka 50 %

Slika 5.2: Prikaz stanja zraka v Mollierovem diagramu za letni režim

Page 76: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

58

Hladilna obremenitev sistema je sestavljena iz:

- transmisijskih toplotnih izgub,

- toplote ljudi,

- toplote naprav in razsvetljave,

- sevalnih dobitkov.

5.4.1 Toplota ljudi

Toplota ljudi se deli na dva dela, in sicer ljudje oddajamo senzibilno in latentno toploto.

Obe vrednosti je potrebno upoštevati v izračunu. Oddajanje toplote ljudi se izračuna po

formuli 5.2.

tr fp p pQ Q Q N (5.2)

kjer je:

pQ – toplota ljudi (W),

trpQ – senzibilna toplota ljudi (W),

fpQ – latentna toplota ljudi (W),

N – število ljudi v prostoru.

Obe vrednosti odčitamo iz standarda VDI 2078, in sicer za lažje fizično delo, saj se

pisarniško delo šteje pod lažje delo.

5.4.2 Toplota naprav in razsvetljave

V poslovni stavbi je ogromno različnih naprav oz. razsvetljave, zato je zelo težko zadevo

popisati ter določiti toploto, ki jo oddajajo. Zato smo v izračunu upoštevali približek v

vrednosti 4 W/m2 uporabne površine stavbe za izračun toplote naprav in razsvetljave, ki je

uporabljen v formuli 5.3.

Page 77: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

59

4M uQ A (5.3)

kjer je:

MQ – toplota naprav in razsvetljave (W),

uA – uporabna površina stavbe (m2).

5.4.3 Sevalni dobitki

To je toplota, ki prehaja skozi steklene površine zaradi sevanja sonca. Izračuna se po

formuli 5.4.

max maxS i i dif aQ A I A A I b s (5.4)

kjer je:

SQ – sevanje toplote skozi okna (W),

iA – površina zastekljenega dela okna, ki je izpostavljen sončnemu sevanju

(m2),

maxI – maksimalno skupno globalno sevanje sonca (W/ m2),

maxdifI – maksimalno difuzno sevanje sonca (W/ m2),

b – prepustnost stekla,

as – koeficient akumulacije (skladiščenja) sončnega sevanja.

Zgornjo formulo se po navadi poenostavi in se difuzni del zanemari. Tako se upošteva

samo globalno sevanje. V Sloveniji nimamo opredeljenega globalnega sevanja, zato se

večina inženirjev pri načrtovanju poslužuje podatkov v nemškem standardu VDI 2078. Se

pravi, da izberemo globalno sončno sevanje za mesto Düsseldorf v vrednosti 565 W/m2.

Page 78: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

60

5.4.4 Skupna hladilna obremenitev

Skupna hladilna obremenitev je seštevek transmisijskih toplotnih izgub, toplote ljudi,

toplote naprav in razsvetljave in sevalnih dobitkov.

KU HL p M sQ Q Q Q Q (5.5)

kjer je:

KUQ – skupna hladilna obremenitev (W).

5.4.5 Izračun hladilne obremenitve poslovne zgradbe

5.4.5.1 Izračun transmisijskih toplotnih izgub

Transmisijske toplotne izgube se izračunajo po formuli 5.1 in za stari del poslovne zgradbe

znašajo:

1937,41 26 36 11624,46 WHLQ

Za novi del poslovne stavbe pa znašajo:

1095,31 26 36 6571,86 WHLQ

5.4.5.2 Izračun toplote ljudi

Toplota ljudi se izračuna po formuli 5.2 in za stari del poslovne zgradbe znaša:

70 45 86 9890,00 WpQ

Page 79: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

61

Za novi del poslovne stavbe pa znaša:

70 45 43 4945,00 WpQ

5.4.5.3 Izračun toplote naprav in razsvetljave

Toplota naprav in razsvetljave se izračuna po formuli 5.3 in za stari del poslovne zgradbe

znaša:

4 1578,40 6313,60 WMQ

Za novi del poslovne stavbe pa znaša:

4 494,35 1977,40 WMQ

5.4.5.4 Izračun sevalnih dobitkov

Da bi lahko izračunali sevalne dobitke, moramo najprej podati podatke o skupni površini

oken in površini zastekljenega dela oken. Ti podatki so prikazani v tabeli 5.4.

Tabela 5.4: Podatki o vgrajenih steklenih površinah v poslovni stavbi

Usmeritev STARI DEL NOVI DEL

A [m2] Aix [m2] A [m2] Aix [m2]

S 38,16 32,01 5,345 4,43

J 33,12 28,16 58,42 52,65

V 79,92 70,78 140,36 129,82

Z 108,72 94,93 43,96 39,88

Skupaj 259,92 225,88 248,09 226,78

Glede na podatke lahko izračunamo solarne dobitke, pri čemer je 0,6b in 0,35as

po

formuli 5.4. in za stari del poslovne zgradbe znašajo:

Page 80: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

62

226,78 565 0,6 0,35 26907,45 WsQ

Za novi del poslovne stavbe pa znašajo:

225,88 565 0,6 0,35 26800,66 WsQ

5.4.5.5 Izračun skupne hladilne obremenitve

Se izračuna po formuli 5.5 in je za stari del poslovne zgradbe znaša:

11624,46 9890,00 6313,60 26907,45 54735,51 WKUQ

Za novi del poslovne stavbe pa znaša:

6571,86 4945,00 1977,40 26800,66 40294,92 WKUQ

Iz rezultatov opazimo, da sta hladilni obremenitvi obeh objektov približno enaki, ne glede

na to, da objekta nista enakih dimenzij. Razlog tiči v tem, da so steklene površine na obeh

stavbah približno enakih površin in je zato delež dobitkov solarnega sevanja veliko večji

od drugih toplotnih izgub.

5.5 IZBIRA PREZRAČEVALNE IN KLIMATSKE NAPRAVE

Pri izbiri prezračevalne in klimatske naprave so pomagali v podjetju Menerga d. o. o., ki se

ukvarja s sistemi klimatizacije na raznih področjih uporabe klimatskih naprav. Glede na

izračunane podatke iz prejšnjih podpoglavij so z numeričnim programom opravili izbiro

klimatov. Potrebni podatki za izbiro klimata so še enkrat predstavljeni v tabeli 5.5.

Page 81: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

63

Tabela 5.5: Podatki o izračunani grelni in hladilni obremenitvi za novi in stari del stavbe

NOVI DEL STARI DEL

Grelna obremenitev

Transmisijske toplotne izgube [W] 36,145.23 63,931.23

Hladilna obremenitev

Transmisijske toplotne izgube [W] 6,571.86 11,624.46

Toplota ljudi [W] 4,945.00 9,890.00

Toplota naprav [W] 1,977.40 6,313.60

Sevalni dobitki [W] 26,800.66 26,907.45

Skupaj hladilna obremenitev [W] 40,294.92 54,735.51

Za naš primer so izbirali med klimati serije Adconair 76. Klimati serije Adconair 76 imajo

po navadi že vgrajen kompresorski sistem za hlajenje hladilnika v klima komori. Vendar

nimajo pa svojega sistema za gretje vodnega grelnika zraka. Da bi lahko zagotovili toplo

vodo v grelnik zraka, moramo zagotoviti dodatni sistem za gretje.

V našem primeru bomo izkoristili že obstoječi sistem za ogrevanje stavbe, se pravi plinske

kotle v toplotni postaji v starem delu poslovne stavbe. To bomo storili tako, da bomo

dimenzionirali cevovod tople vode od toplotne postaje do obeh klimatov.

Dimenzioniranje cevovoda bomo naredili v podpoglavju 5.5.3.

5.5.1 Klimati serije Adconair 76

Klimati serije Adconair 76 so znani predvsem po novem ploščatem protitočnem toplotnem

prenosniku, ki ima učinkovitost nad 80 % in pretoki vse do 29.500 m3/h. Notranje tlačne

izgube so le 150 Pa. Serija je optimalno kalibrirana za komfortne prezračevalne in

klimatske sisteme. Narejeni so po najbolj striktnih energetskih zahtevah na trgu z

varčevanjem energije. Zraven rekuperatorja je možno vgraditi še sistem za adiabatno

hlapilno hlajenje in tako na ta način privarčujemo še kakšen dober odstotek energije v

letnem režimu delovanja klimata. Na sliki 5.3 je prikazana rekuperacija v klimatu serije

Adconair [12].

Page 82: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

64

5.5.2 Specifikacije izbranih klimatov

V tabelah 5.6 in 5.7 so podane najosnovnejše specifikacije izbranih klimatov za stari in

novi del zgradbe. Bolj podrobne specifikacije o izbranih klimatih so podane pod prilogami

od K do N.

Tabela 5.6: Specifikacije klimata za stari del zgradbe

Proizvod MENERGA

Tip Adconair Ad 762501 IMH

VENTILATORSKI SISTEM (vtočni/odtočni) Zimski

režim

Letni

režim

Volumski pretok zraka [m3/h] 16040 16040

Masni pretok zraka [kg/h] 18379 17915

Zunanji padec tlaka v kanalih [Pa] 550 550

Skupni tlačni padec [Pa] 990 990

Nazivna moč elektromotorja [kW] 9,4 9,4

REKUPERATOR (protitočni)

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri enakih nazivnih masnih

pretokih) [%] 85 93

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri dejanskih pretokih) [%] 85 93

Moč vračanja energije [kW] 145,32 61,81

HLAPILNO HLAJENJE (indirektno adiabatsko hlajenje)

Hladilna moč [kW] 61,81

Stopnja prenosa toplote omočenega rekuperatorja [%] 93

VODNI GRELNIK ZRAKA

Grelna moč [kW] 87,53

Temperatura zraka na vstopu [°C] 15,9

Temperatura zraka na izstopu [°C] 33

Temperatura grelnega medija, voda [°C] 70/50

Pretok grelnega medija, voda [m3/h] 3,76

INTEGRIRANO MEHANSKO HLAJENJE

Hladilna moč (totalna) 55,45

Temperatura zraka na vstopu [°C] 20,4

Temperatura zraka na izstopu [°C] 15,0

Delovna električna moč kompresorja [kW] 10,95

Nazivna električna moč kompresorja [kW] 24,3

Hladilno število EER 5,07

VLAŽILNIK ZRAKA (električni parni)

Moč vlaženja [kg/h] 115,11

Električna priključna moč [kW] 81,95

Temperatura zraka na vstopu [°C] 33 15

Temperatura zraka na izstopu [°C] 33 15

ELEKTROKOMANDNA OMARA

Vključena vsa regulacijska avtomatika

Page 83: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

65

Tabela 5.7: Specifikacije klimata za novi del zgradbe

Proizvod MENERGA

Tip Adconair Ad 761601 IMH

VENTILATORSKI SISTEM (vtočni/odtočni) Zimski

režim

Letni

režim

Volumski pretok zraka [m3/h] 11806 11806

Masni pretok zraka [kg/h] 13528 13186

Zunanji padec tlaka v kanalih [Pa] 400 400

Skupni tlačni padec [Pa] 991 991

Nazivna moč elektromotorja [kW] 4,7 4,7

REKUPERATOR (protitočni)

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri enakih nazivnih masnih

pretokih) [%] 85 93

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri dejanskih pretokih) [%] 83 92

Moč vračanja energije [kW] 104,09 44,8

HLAPILNO HLAJENJE (indirektno adiabatsko hlajenje)

Hladilna moč [kW] 44,8

Stopnja prenosa toplote omočenega rekuperatorja [%] 92

VODNI GRELNIK ZRAKA

Grelna moč [kW] 55,99

Temperatura zraka na vstopu [°C] 15,1

Temperatura zraka na izstopu [°C] 30

Temperatura grelnega medija, voda [°C] 70/50

Pretok grelnega medija, voda [m3/h] 2,41

INTEGRIRANO MEHANSKO HLAJENJE

Hladilna moč (totalna) 41,87

Temperatura zraka na vstopu [°C] 20,5

Temperatura zraka na izstopu [°C] 15,0

Delovna električna moč kompresorja [kW] 8,37

Nazivna električna moč kompresorja [kW] 17,7

Hladilno število EER 5,00

VLAŽILNIK ZRAKA (električni parni)

Moč vlaženja [kg/h] 84,73

Električna priključna moč [kW] 60,19

Temperatura zraka na vstopu [°C] 30 15

Temperatura zraka na izstopu [°C] 30 15

ELEKTROKOMANDNA OMARA

Vključena vsa regulacijska avtomatika

5.5.3 Dimenzioniranje cevovoda tople vode

Kot smo že omenili, je potrebno načrtovati cevovod od toplotne postaje do obeh klimatov.

Glavna cev se načrtuje glede na potrebno grelno moč sistema. Ker imamo dva klimata,

moramo upoštevati obe grelni moči vodnih grelcev zraka.

Page 84: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

66

Grelni medij v sistemu je voda. Cevovod bo deloval na temperaturnem režimu vode 70/50.

Pri priključitvi sistema na obstoječi sistem ogrevanja se bo uporabil toplotni prenosnik.

Nato se bo cevovod vodil ven iz toplotne postaje do enega klimata, kjer se bo razvejal, in

potem še do drugega. Vmesni del cevovoda bo pod zemljo, zato se bo izbrala ustrezna

predizolirana cev. Dolžina celotnega cevovoda znaša cca. 100 m. Tu je upoštevana

dovodna in odvodna razdalja cevi. Potrebna toplotna moč cevovoda je skupna grelna moč

vodnih grelnikov klimatov, in sicer je skupaj 143,52 kW.

Najprej bomo izbrali ustrezno velikost toplotnega prenosnika, nato velikost cevi in

primerno toplotno izolacijo cevi ter vse elemente za spajanje cevi, raztezno posodo in na

koncu še črpalko vode.

Cevovod je načrtovan v prilogi P.

5.5.3.1 Izbira toplotnega prenosnika

Toplotni prenosnik se bo vgradil med obstoječim ogrevalnim sistemom in bo prenašal

potrebno toploto na sekundarno stran, kjer bo priključen cevovod do vodnih grelcev obeh

klimatov. Toplotni prenosnik se izbere glede na potrebno ogrevalno moč. V našem primeru

je le-ta enaka grelni moči vodnih grelcev in pretoku vode v sistemu. Izbiro toplotnega

prenosnika so opravili v podjetju Danfoss d. o. o.

Izbrali so ploščati tip toplotnega prenosnika XB 59M-1 70, montažno konzolo za XB 59 in

potrebno toplotno izolacijo M51-100 (Tmax = 130 °C). Dimenzije priključnih cevi so

DN50. Podrobnejši podatki o toplotnem prenosniku so pod prilogo O.

5.5.3.2 Izbira cevi

Najprej moramo iz potrebne grelne moči grelnikov zraka izračunati potreben volumski

pretok vode [8].

Page 85: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

67

v

p v

PV

c T

(5.6)

kjer je:

vV – volumski pretok vode (m3/h),

P – grelna moč (W),

pc – specifična toplota vode (Wh/kgK),

v – gostota vode (kg/m3).

Izračunani volumski pretok vode po formuli 5.6 je:

3143,52 1000 m6,19

1,16 70 50 1000 hvV

Nato izračunamo površino cevi po formuli 5.7..

vcevi

v

VS

w (5.7)

kjer je:

ceviS – površina cevi (m2),

vV – volumski pretok vode (m3/s),

vw – hitrost vode v cevi (m/s).

Hitrost vode v cevi se določi tako, da tlačne izgube v cevi niso previsoke in da izračunana

velikost cevi ni prevelika.

Izračunana površina cevi po formuli 5.7 je:

2 26,190,00172 m 17,19 cm

3600 1ceviS

Page 86: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

68

Glede na izračunano površino cevi se izračuna premer cevi in določi njena velikost.

2 cevicevi

SD

(5.8)

kjer je:

ceviD – premer cevi (m).

Izračunani premer cevi po formuli 5.8 je:

0,00172

2 0,0468 m 4,68 cm 50ceviD DN

Glede na izračunani premer cevi se izbere cev velikosti DN50.

Za cev, vgrajeno v zemljo, se izbere predizolirano cev Uponor Ecoflex Thermo Twin

2x63x5,8/200 [13]. Dolžina cevi znaša 30 m.

To je cev, ki je narejena za ogrevanje ali hlajenje, njen namen pa je vgradnja pod površino

zemlje. Cev je sestavljena iz zunanje zaščite, izolacije in znotraj iz dovodne in odvodne

cevi.

Za cevi nad površino zemlje se izberejo navadne vodovodne cevi za ogrevanje, katere se

naknadno izolira s toplotno izolacijo. Dolžina navadnih cevi znaša skupno 40 m. Izbere se

plastično cev Uponor MLC cev bela S 63x6,0 5 m [13].

Zraven cevi Uponor MLC se izbere še ustrezna toplotna izolacija. Izbere se toplotno

izolacijo podjetja Štern d. o. o., in sicer izdelek XG-25X064. Izolacija ima notranji premer

64 mm, debelina pa znaša 25 mm [15].

Vsi elementi in elementi za spajanje in razvod cevovoda (cevi, kolena, T-kosi, spojke) se

izberejo iz kataloga Uponor katalog/cenik izdelkov 2014.

Page 87: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

69

5.5.3.3 Izbira raztezne posode

Vsak cevovod za ogrevanje more vsebovati raztezno posodo glede na njegovo velikost

zaradi same varnosti sistema.

Da bi lahko dimenzionirali velikost raztezne posode, moramo najprej izračunati raztezni

volumen po Faustovi formuli [16]:

ad ad anV P f f (5.9)

kjer je:

adV – raztezni volumen (l),

adf – temperaturno odvisni raztezni faktor,

anf – specifični faktor sistema oz. volumen vode (l/kW).

Faktorja se izbereta iz Seltron tehničnega priročnika [16]. Izračunani raztezni volumen po

formuli 5.9 je enak:

143,52 0,0378 15 81,38 ladV

Nato moramo izračunati faktor izkoristka, ki nam pove, koliko celotnega volumna ratezne

posode lahko uporabimo za prevzem razteznega volumna.

max

max 1

gasp pf

p

(5.10)

kjer je:

f – faktor izkoristka,

maxp – relativna vrednost maksimalnega delovnega tlaka (bar),

gasp – relativna vrednost tlaka plina v raztezni posodi (bar).

Page 88: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

70

Relativni vrednosti tlakov smo izbrali iz tehničnega priročnika podjetja Seltron [16].

Izračunani faktor izkoristka po formuli 5.10 je enak:

3 1,30,43

3 1f

Nazadnje pa sledi izračun nazivnega volumna raztezne posode [16]:

adgef

VV

f (5.11)

kjer je:

gefV – nazivni volumen (l).

Glede na formulo 5.11 je izračunani nazivni volumen raztezne posode enak:

81,38

189,26 l0,43

gefV

Glede na izračun potrebujemo raztezno posodo velikosti 189,26 litrov.

Raztezno posodo smo izbrali na spletni strani podjetja Seltron, in sicer smo se odločili za

proizvod OPTIMA, 200 litrov, DN20, R 3/4 [16].

5.5.3.4 Izbira črpalke vode

Črpalko vode smo izbrali iz kataloga črpalk na podlagi potrebnega pretoka vode, tlačnega

padca v cevovodu in potisne višine.

Tlačni padec smo odčitali iz grafa na sliki 5.3 glede na načrtovano velikost cevi in hitrosti

vode skozi njo.

Page 89: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

71

Slika 5.3: Diagram padca tlaka v cevi pri hrapavosti ε=0,045 mm in temperaturi vode 80 °C [8]

Odčitani tlačni padec pri hitrosti 1 m/s in cevi DN50 znaša 210 Pa/m.

Tlačne izgube so linijske in lokalne. Po navadi predstavljajo linijske izgube 2/3 skupnega

tlačnega padca, lokalne pa 1/3 [8]. Zato se skupne tlačne izgube izračunajo:

3

2c c cp L R Z L R (5.12)

kjer je:

cp – skupne tlačne izgube cevovoda (Pa),

L R – vsota linijskih tlačnih izgub v cevi (Pa),

Z – vsota lokalnih tlačnih izgub v cevi (Pa),

Page 90: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

72

cL – dolžina cevi (m),

R – linijski padec tlaka (Pa/m).

Skupne tlačne izgube, izračunane po formuli 5.12, so enake:

3

2 50 210 31500 Pa2

cp

Potrebna potisna višina se izračuna na podlagi skupnega tlačnega padca, in sicer [8]:

c

v

pH

g

(5.13)

kjer je:

H – potisna višina (m),

g – težnostni pospešek (m2/s).

Potisna višina, izračunana po formuli 5.13, znaša:

31500

3,21 m1000 9,81

H

Za proizvajalca črpalk smo se odločili za svetovno znano podjetje Grundfos. Na sliki 5.4 je

prikazano območje delovanja črpalke serije Magna3, na podlagi katerega se izbere

ustrezno velikost črpalke [17].

Glede na pretok vode 6,19 m3/h, tlačni padec v cevovodu 31,5 kPa in potrebno potisno

višino 3,21 m se izbere črpalka Grundfos Magna3 50-40.

Page 91: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

73

Slika 5.4: Območje delovanja črpalk Grunfos Magna3 [17]

5.5.3.5 Popis elementov cevovoda

V tabeli 5.8 so našteti vsi elementi, potrebni za izgradnjo cevovoda.

Tabela 5.8: Popis vseh potrebnih elementov za izgradnjo cevovoda za ogrevanje vodnih grelnikov klimatov

Oprema Količina Enota

Ploščati toplotni prenosnik XB 59 M-1 70 1 kom

Montažna konzola za XB 59 1 kom

Toplotna izolacija X51-100 1 kom

Cev Uponor Ecoflex Thermo Twin 2x63x5,8/200 30 m

Cev Uponor MLC cev, bela S 63x6,0 5m 20 m

Uponor Wipex spojka PN6 63x5,8-G2 14 kom

Uponor Wipex T kos G2- G2- G2 1 kom

Uponor Wipex koleno G2- G2 6 kom

Uponor press kompozitno koleno PPSU 50-50 12 kom

Uponor Press spojka 50-R2'' MT 6 kom

Kovina krogelni ventil 2" KOV KV 107 6 kom

Toplotna izolacija cevi XG-25X064 20 m

OPTIMA raztezna posoda za ogrevanje, 200l, DN 20, R ¾ 1 kom

Črpalka vode Grundfos Magna3 50-40 1 kom

Page 92: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

74

5.6 SISTEM PREZRAČEVALNIH KANALOV

Najprej bomo dimenzionirali razvod prezračevalnih kanalov in nato izračunali tlačni padec

v njih. Pretok zraka je določen pri izbiri klimatov, tlačni padec pa mora biti manjši, kot je

maksimalni tlačni padec, ki ga ventilator klimata še zmore pokrivati.

Kanali so izdelani po DIN 24190, 24191 in EN 1505 iz pocinkane pločevine d = 0,7 mm za

kanale do a = 500 mm, d = 0,9 mm za kanale do a = 1000 mm, d = 1,13 mm za kanale a >

1000 mm. Pri površini fazonskih kosov (kolena, reducirke …) in kanalov se smatra le

dejanska zunanja površina, ki se zaokrožuje na celi kvadratni meter površine. Kanali

morajo biti maksimalno tesnjeni.Tesnost kanalov mora biti klase III po DIN 24194 del 2.

Kanali se montirajo direktno pod strop oz. v nadstropju se montirajo na podstrešje. Kjer so

stropovi spuščeni, se kanali montirajo v vmesni prostor, drugje so kanali prosto vidni.

5.6.1 Dimenzioniranje prezračevalnih kanalov

V poslovni stavbi bomo načrtovali dvocevni sistem razvoda kanalov, kar pomeni, da

imamo posebej vejo za dovod svežega zraka v prostor in vejo za odvod starega zraka.

Načrtovana mreža prezračevalnih kanalov je prikazana med prilogami od R do T.

Sistem se dimenzionira glede na projektirani klimat oz. potrebno količino zraka, da lahko

zagotavljamo ustrezno klimo v prostorih. Volumske izmenjave zraka po prostorih in

hitrosti gibanja zraka so prikazane pod prilogo U. Za novi del poslovne stavbe je

izmenjava zraka v prostorih enaka 9,18 h-1, za stari del pa 3,04 h-1.

Prvi korak pri dimenzioniranju prezračevalnih kanalov je izbira hitrosti zraka skozi

prezračevalni kanal. Obstajajo nekakšne smernice, ki nam pomagajo izbrati hitrosti zraka v

prezračevalnem kanalu. Priporočene hitrosti zraka so podane v tabeli 5.9.

Page 93: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

75

Tabela 5.9: Priporočene hitrosti zraka skozi različne elemente za prezračevanje [8]

Element Približne vrednost hitrosti zraka [m/s]

Komfortni sistem Industrijski sistem

Zaščitne rešetke 2–4 4–6

Glavni kanali 4–8 8–12

Stranski kanali 3–5 5–8

Difuzorji za dovod oz. odvod zraka 1,5–2,0 3–4

Glede na to, da so v poslovni stavbi večinoma pisarne, se seveda odločimo za komfortni

sistem prezračevanja in temu primerne hitrosti zraka skozi elemente za prezračevanje.

Drugi korak je izračun potrebnega preseka prezračevalnega kanala. Izračunamo ga po

formuli 5.14 [8]:

3600

PK

VA

w

(5.14)

kjer je:

PKA – presek prezračevalnega kanala (m2),

V – volumski pretok zraka v prostoru (m3/h),

w – hitrost zraka v prezračevalnem kanalu (m/s).

Ko izračunamo vse potrebne preseke kanalov v stavbi, moramo na podlagi le-teh izbrati

dovolj velike prezračevalne kanale. Velikosti prezračevalnih kanalov so podane v tabeli

5.10.

Tabela 5.10: Dimenzije uporabljenih velikosti prezračevalnih kanalov

Oznaka kanala b h Površina [m2]

300/150 300 150 0,0450

400/200 400 200 0,0800

500/250 500 250 0,1250

600/300 600 300 0,1800

600/350 600 350 0,2100

700/400 700 400 0,2800

800/500 800 500 0,4000

1000/500 1000 500 0,5000

Page 94: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

76

5.6.1.1 Primer dimenzioniranja prezračevalnih kanalov za pisarno 1325:

Glede na potreben volumen na celotnem nadstropju in izbrano hitrost zraka v glavnem

kanalu se po formuli 5.14 izračuna potreben presek prezračevalnega kanala in izbere

njegova primerna velikost.

25807,750,2689 m 700 / 400

3600 6GA

Glede na potreben volumen v sprejemni pisarni 2.0 in izbrano hitrost zraka v stranskem

kanalu se po formuli 5.14 izračuna potreben presek prezračevalnega kanala in izbere

njegova primerna velikost.

2237,530,0220 m 300 /150

3600 3GA

Ko smo izračunali potrebne preseke kanalov, se lotimo izbire difuzorjev za odvod in dovod

zraka v prostore. Odločili smo se za difuzor serije »AKD-1N s komoro in regulacijsko

loputo M«, pri čemer lahko v komori reguliramo vpihovani pretok zraka v klimatizirani

prostor.

Glede na potreben volumen v sprejemni pisarni 2.0 in izbrano hitrost zraka skozi difuzor se

izračuna potrebna efektivna površina difuzorja po formuli 5.14.

2237,530,0330 m

3600 2efA

Glede na izračunano potrebno efektivno površino difuzorja se izberejo »okrogli difuzorji,

kvadratni difuzorji« podjetja Hidria in ustrezna velikost difuzorja [11]. Izbrali smo difuzor

»AKD-1N s komoro in regulacijsko loputo M« velikosti 4.

Nato moramo izbrati ustrezno zaščitno rešetko za dovod oz. odvod zraka v klimat. Glede

na potreben volumen v poslovni stavbi in izbrano hitrost zraka za zunanje žaluzije se po

Page 95: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

77

katalogu »zaščitne rešetke, stolpni prezračevalniki« izbere potrebna velikost same zaščitne

rešetke. Izbere se glede na izračunano potrebno efektivno površino zaščitne rešetke po

formuli 6.15, ki mora biti večja od izračunane efektivne površine rešetke po formuli 6.14

[18].

2 1 1 21 7efA B H n (5.15)

kjer je:

2efA – efektivna površina zaščitne rešetke (m2),

1B – širina zaščitne rešetke (m),

1H – višina zaščitne rešetke (m),

n – število lamel zaščitne rešetke.

Se pravi, da je izračunana efektivna velikost zaščitne rešetke enaka:

2

2 2

2

2

160401,0126 m

3600 4,4

1200 1200 21 7 48 1011600 mm 0,1012 m

1200 /1200

ef

ef

ef ef

A

A

A A

Izberemo zaščitno rešetko AZR-3 dimenzije 1200/1200 mm.

Za vse ostale prostore so razvodi prezračevalnih kanalov izračunani pod prilogo U.

5.6.1.2 Prikaz izbranih velikosti prezračevalnih kanalov in difuzorjev

Tako kot smo prikazali na zgornjem primeru, smo naredili izračune za vse prostore v obeh

stavbah. Rezultati so prikazani v tabelah od 5.11 do 5.14. Bolj obsežni podatki se nahajajo

pod prilogo U.

Page 96: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

78

Tabela 5.11: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za nadstropje starega dela poslovne

stavbe

PROSTOR

HITROST

ZRAKA

V KANALU

[m/s]

OZNAKA

KANALA

DOLŽINA

KANALA

DIFUZOR AKD-

1N velikost 4

Dovod

[m]

Odvod

[m]

Dovod

[kos]

Odvod

[kos]

Sprejemna pisarna 2.0 3,00 300/150 5,0 2,0 1 1

Sprejemna pisarna 2.1 3,00 300/150 5,0 1,0 1 1

Sejna soba 2.3, roza 3,00 300/150 5,0 1,0 1 1

Pisarna 2.4 3,00 300/150 5,0 1,0 1 1

Pisarna 2.5 3,00 300/150 5,0 1,0 1 1

Pisarna 2.6 3,00 300/150 2,0 2,0 1 1

Pisarna 2.7 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.8 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.9 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.10 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.11 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.12 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.13 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Kopirnica 2.17 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.17/1 3,00 300/150 4,6 4,6 1 1

Garderoba 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.16 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.18 3,00 300/150 5,0 2,2 1 1

Pisarna 2.19 3,00 300/150 5,0 2,2 1 1

Pisarna 2.20 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.21 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.22 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 2.23 3,00 300/150 3,5 4,0 1 1

Pisarna 1325 3,00 300/150 5,0 1,0 1 1

Pisarna 1330 3,00 300/150 5,0 2,2 1 1

Hodnik 2.1 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Hodnik 2 (+stopnišče) 3,00 500/250 10,0 2,0 3 3

Hodnik 2.3 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Hodnik 2.4 3,00 300/150 3,3 3,8 1 1

Hodnik 2.5 3,00 300/150 7,1 4,6 1 1

Glavni kanal 6,00 700/400 67,0 63,0 32 32

Page 97: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

79

Tabela 5.12: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za pritličje starega dela poslovne

stavbe

PROSTOR

HITROST

ZRAKA

V KANALU

[m/s]

OZNAKA

KANALA

DOLŽINA

KANALA

DIFUZOR AKD-1N

velikost 4

Dovod

[m]

Odvod

[m]

Dovod

[kos]

Odvod

[kos]

Skladišče ob varilnici 3,00 400/200 5,9 5,9 2 2

Varilnica 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Laboratorij I&C 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Merilni laboratorij 3,00 300/150 1,0 4,8 1 1

Merilnica/finomeh.

delavnica 3,00 300/150 4,3 1,0 1 1

Skladišče mizarske

delavnice 3,00 300/150 1,0 2,5 1 1

Pisarna merilnice 3,00 300/150 7,2 1,0 1 1

Mizarska delavnica 3,00 300/150 1,0 1,0 2 2

Toplotna postaja 3,00 400/200 - - - -

Skladišče elektro

delavnice 3,00 300/150 5,7 1,0 1 1

Elektro delavnica -

groba dela 3,00 300/150 5,7 1,0 1 1

Elektro delavnica 3,00 300/150 1,0 4,7 2 2

Precizna elektro

delavnica 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Garderoba 3,00 300/150 5,7 2,5 1 1

Hodnik 4.1 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Pisarna mojstra 3,00 300/150 1,0 4,7 1 1

Sanitarije 3,00 300/150 5,7 2,5 1 1

Čajna kuhinja 3,00 300/150 5,7 1,0 1 1

Stopnišče - - - - - -

Strojna delavnica 3,00 400/200 2,0 4,6 2 2

Mehanična delavnica 3,00 500/250 2,0 2,0 3 3

Pisarna meh. delavnice 3,00 300/150 5,7 2,5 1 1

Kovačnica 3,00 300/150 1,0 4,7 1 1

Orodjarna 3,00 400/200 1,0 1,0 2 2

Pisarna skladišča 3,00 300/150 4,0 3,2 1 1

Glavno skladišče 3,00 400/200 2,0 2,0 2 2

Skladišče papirja 3,00 300/150 4,0 3,3 1 1

Skladišče varnostnih

sredstev 3,00 300/150 1,0 5,0 1 1

Skladišče 3,00 400/200 4,5 7,7 2 2

Brusilnica 3,00 300/150 5,5 5,9 1 1

Glavni kanal 6,00 1000/500 107,0 100,0 37 37

Page 98: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

80

Tabela 5.13: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za nadstropje novega dela poslovne

stavbe

PROSTOR

HITROST

ZRAKA

V KANALU

[m/s]

OZNAKA

KANALA

DOLŽINA

KANALA

DIFUZOR AKD-1N

velikost 4

Dovod

[m]

Odvod

[m]

Dovod

[kos]

Odvod

[kos]

Pisarna 1.1 3,00 300/150 3,5 6,0 1 1

Pisarna 1.2 3,00 400/200 1,0 1,0 2 2

Pisarna 1.3 3,00 300/150 4,9 2,2 1 1

Pisarna 1.4 3,00 300/150 6,0 2,2 1 1

Pisarna 1.5 3,00 300/150 6,0 2,2 1 1

Pisarna 1.6 3,00 300/150 6,0 2,2 1 1

Pisarna 1.7 3,00 300/150 3,5 2,8 1 1

Pisarna 1.8 3,00 300/150 3,5 2,8 1 1

Pisarna 1.9 3,00 300/150 3,5 2,8 1 1

Pisarna 1.10 3,00 300/150 3,5 2,8 1 1

Pisarna 1200 3,00 300/150 6,0 2,2 1 1

Pisarna direktor 3,00 400/200 6,0 2,2 2 2

Mala kuhinja 3,00 300/150 3,5 2,8 1 1

Zračni prostor in

stopnišče 3,00 400/200 3,5 1,0 2 2

Hodnik 1.1 3,00 400/200 2,0 2,0 2 2

Glavni kanal 6,00 700/400 30,0 27,0 19 19

Tabela 5.14: Dimenzije prezračevalnih kanalov in količina difuzorjev za pritličje novega dela poslovne

stavbe

PROSTOR

HITROST

ZRAKA OZNAKA

DOLŽINA

KANALA

DIFUZOR AKD-1N

velikost 4

V KANALU

[m/s] KANALA

Dovod

[m]

Odvod

[m]

Dovod

[kos]

Odvod

[kos]

Recepcija 3,00 500/250 6,0 9,0 3 3

Sejna soba 3,00 600/300 3,2 1,0 4 4

Pisarna 3.1 3,00 400/200 6,0 1,0 2 2

Pisarna 3.2 3,00 300/150 6,0 1,0 1 1

Pisarna 3.3 3,00 300/150 6,0 1,0 1 1

Pisarna 3.4 3,00 300/150 4,5 3,6 1 1

Pisarna 3.5 3,00 300/150 4,5 3,6 1 1

Čajna kuhinja 3,00 300/150 1,0 1,0 1 1

Ženske sanitarije 3,00 300/150 3,1 4,0 1 1

Moške sanitarije 3,00 300/150 2,3 4,4 1 1

Hodnik 3.1 3,00 400/200 1,0 1,0 2 2

Hodnik 3.2 3,00 300/150 1,9 2,6 1 1

Hodnik 3.3 3,00 300/150 1,0 7,5 1 1

Glavni kanal 6,00 800/500 27,5 18,0 20 20

Page 99: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

81

5.6.2 Izračun padca tlaka v sistemu

Za izbiro klimata moramo izračunati največji oz. maksimalni možni tlačni padec. Po

navadi je to na najdaljši veji razvoda kanalov v stavbi. Tlačni padec je sestavljen iz dveh

delov, in sicer:

- padca tlaka na tlačni strani in

- padca tlaka na sesalni strani.

Padec tlaka na sesalni strani se smatra kot padec tlaka od zunanje rešetke do samega

klimata. Tlačni padec pa od samega klimata do prostorov v stavbi. Vmes se upošteva še

padec tlaka na samem klimatu (filter, ventilator …).

Tlačni padec povzročata dve vrsti odporov, in sicer:

- linijski in

- lokalni.

Vsota obeh vrst odporov predstavlja celotni tlačni padec v razvodu prezračevalnih kanalov

in se izračuna po formuli 5.16 [8].

lin lokp p p (5.16)

kjer je:

p – celotni tlačni padec (Pa),

linp – vsota vseh tlačnih padcev v linijskih odporih (Pa),

lokp – vsota vseh tlačnih padcev v lokalnih odporih (Pa).

Linijski odpori so odvisni od koeficienta hrapavosti materiala, iz katerega je narejen kanal,

hidravličnega premera, hitrosti skozi kanal in gostote zraka. Kot lahko opazimo iz formule

5.17, ima največji vpliv na velikost tlačnega padca hitrost skozi kanal, saj se hitrost v

formuli kvadrira [8].

Page 100: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

82

2

2lin

wp L

d

(5.17)

kjer je:

linp – tlačni padec v linijskih odporih (Pa),

– koeficient hrapavosti materiala,

– gostota prenosnega medija (kg/m3),

d – hidravlični premer kanala (Pa),

L – dolžina kanala (m).

Hidravlični premer se pri pravokotnem kanalu izračuna preko dolžin stranic in sicer [8]:

2

H

a bd

a b

(5.18)

kjer je:

Hd – hidravlični premer (m),

,a b – mere stranic kanala (m).

Posamični lokalni odpori so odvisni od same oblike in dimenzije elementa, hitrosti skozi

element in gostote zraka. Njihova vsota predstavlja skupni lokalni upor. Največji vpliv na

tlačni padec imata koeficient oblike in hitrost skozi element [8].

2

Pa2

lok

wp

(5.19)

kjer je:

lokp – tlačni padec v lokalnih odporih (Pa),

– koeficient lokalnega odpora.

Ko smo navedli vse formule za izračun tlačnega padca, moramo določiti potencialne

prostore, do katerih vodijo veje z največjim tlačnim padcem v sistemu razvoda kanalov, in

nato izračunati tlačni padec.

V starem delu stavbe smo izbrali prostora:

Page 101: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

83

- pisarna 1325,

- skladišče.

V novem delu smo izbrali prostora:

- pisarna 1.1,

- recepcija.

5.6.3 Primer izračuna tlačnega padca za dovod zraka v pisarni 1325:

Tlačni padec bomo posebej izračunali za tlačno in sesalno stran sistema, kot je prikazano

na primeru izračuna v naslednjih dveh podpoglavjih.

5.6.3.1 Tlačna stran sistema

Najprej izračunamo tlačni padec v glavnem kanalu po formuli 5.17. Računamo pri hitrosti

zraka 6 m/s, hrapavosti za pocinkano pločevino 0,15 [8] in dimenziji glavnega kanala

700/400:

20,15 1,2 6

52,0 330,94 Pa2 0,7 0,4

20,7 0,4

linp

Enako izračunamo za stranski kanal. Računamo pri hitrosti zraka 3 m/s, hrapavosti za

pocinkano pločevino 0,15 [8] in dimenziji glavnega kanala 300/150:

20,15 1,2 3

5,0 20,25 Pa2 0,3 0,15

20,3 0,15

linp

Pri izračunu tlačnega padca za koleno je potrebno najprej izračunati in odčitati koeficient

lokalnega odpora.

Page 102: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

84

Najprej izračunamo razmerje h/b in nato še razmerje R/b:

400/ 0,57

700

700/ 1

700

h b

R b

Sedaj lahko na podlagi izračunanih podatkov odčitamo koeficient lokalnega odpora, ki

znaša 0,3 [8], nato pa izračunamo skupni padec tlaka skozi koleno na glavnem kanalu po

formuli 5.19:

1

21,2 60,3 1 6,48 Pa

2lokp

Isto kot pri kolenu v glavnem kanalu ponovimo postopek za izračun tlačnega padca za

koleno v stranskem kanalu.

150/ 0,5

300

300/ 1

300

h b

R b

Odčitani koeficient lokalnega odpora znaša 0,3 [8] in izračunani skupni padec tlaka skozi

koleno je enak:

2

21,2 30,3 1 1,62 Pa

2lokp

Podobno kot za koleno moramo še izračunati tlačni padec T-kosa. Odčitani koeficient

lokalnega odpora za T-kos znaša 1,4 [8]. Pri izračunu padca skozi T-kos se upošteva

manjša hitrost.

3

21,2 31,4 15 113,4 Pa

2lokp

Page 103: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

85

Sedaj nadaljujemo pri računanju tlačnega padca reducirja. Koeficient lokalnega odpora za

reducir znaša 0,5 (zoženje glavnega kanala dimenzije 700/400 na stranski kanal 300/150)

[8]. Pri izračunu padca skozi reducir se upošteva manjša hitrost.

4

21,2 30,5 1 2,7 Pa

2lokp

Za filter je predpisani padec tlaka 60 Pa [8].

Tlačni padec pri vpihovanju zraka v prostor skozi difuzor se ne računa, ampak se ga

razbere iz grafov, ki jih podajo proizvajalci le-teh. Proizvajalec difuzorja je podjetje

Hidria, zato smo tlačni padec odčitali iz njihovega kataloga »Okrogli difuzorji, kvadratni

difuzorji« [11]. V prejšnjem podpoglavju smo izbrali serijo difuzorja »AKD-1N s komoro

in regulacijsko loputo M« in velikost difuzorja 4. Pri projektirani hitrosti 2 m/s in odprtosti

25 % regulacijske lopute M znaša tlačni padec 25 Pa. Graf za odčitek padca tlaka skozi

difuzor je prikazan na sliki 5.5.

Slika 5.5: Diagram padcev tlaka in šumnosti – s komoro in regulacijsko loputo M [11]

Page 104: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

86

5.6.3.2 Sesalna stran sistema

Najprej izračunamo tlačni padec v glavnem kanalu po formuli 5.17. Računamo pri hitrosti

zraka 6 m/s, hrapavosti za pocinkano pločevino 0,15 [8] in dimenziji glavnega kanala

1000/500:

20,15 1,2 6

5 24,3 Pa2 1 0,5

21 0,5

linp

Nato izračunamo skupni padec tlaka skozi koleno po formuli 5.19. Računamo pri hitrosti

zraka 6 m/s in koeficientu lokalnega odpora 0,3 [8]

21,2 6

0,3 3 19,44 Pa2

lokp

Podobno kot tlačni padec na difuzorju se odčita iz grafa tudi tlačni padec na zaščitni rešetki

na podlagi izračuna efektivne površine zaščitne rešetke v prejšnjem podpoglavju. Pri čemer

smo upoštevali hitrost zraka 4,4 m/s, velikost rešetke 1200/1200, število lamel rešetke pa

48. Odčitani padec tlaka na zunanji rešetki iz kataloga »Zaščitne rešetke, stolpni

prezračevalniki« tako znaša za dovod 57 Pa [18].

Graf za odčitek padca tlaka skozi zaščitno rešetko je prikazan na sliki 5.6.

Page 105: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

87

Slika 5.6: Diagram za določitev celotnega padca tlaka [18]

5.6.3.3 Prikaz izračunanih skupnih padcev tlaka po prostorih

Za vse ostale prostore so tlačni padci izračunani pod prilogo V, izračunani rezultati so

prikazani v tabelah 5.15 in 5.16.

Tabela 5.15: Prikaz izračunanih tlačnih padcev po prostorih za stari del stavbe

PROSTOR Tlačni padec

Dovod [Pa] Odvod [Pa]

Pisarna 1325 661,13 583,24

Skladišče 633,54 567,78

Max. tlačni padec 661,13 583,24

Page 106: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

88

Tabela 5.16: Prikaz izračunanih tlačnih padcev po prostorih za novi del stavbe

PROSTOR Tlačni padec

Dovod [Pa] Odvod [Pa]

Pisarna 1.1 477,78 400,90

Recepcija 398,64 307,90

Max. tlačni padec 477,78 400,90

Kot je razvidno, je maksimalen tlačni padec v starem delu stavbe v dovodnem kanalskem

sistemu do pisarne 1325. Celotni padec znaša 661,13 Pa. V novem delu stavbe pa v

dovodnem kanalskem sistemu do pisarne 1.1 znaša 477,78 Pa.

Kot vidimo, sta oba makismalna tlačna padca manjša, kot sta maksimalna dovoljena tlačna

padca vgrajenih ventilatorjev klimatov v tabelah 5.6 in 5.7. Se pravi, da smo sistem

prezračevalnih kanalov ustrezno načrtovali glede na dovoljene tlačne padce.

5.7 VREDNOST INVESTICIJE

Investicija v vgradnjo celotnega sistema klimatizacije v poslovni objekt je sestavljena iz

več sklopov. Glavni sklop sta klimata in njuni elementi, povezani z njihovim delovanjem,

potem sledi razvod prezračevalnih kanalov, difuzorjev, zaščitnih rešetk in difuzorjev.

Zraven tega je potrebno še upoštevati stroške izgradnje cevovoda za ogrevanje vodnih

grelnikov. Na koncu se še oceni delo inštalacij, montaž in dodatnih del.

Celotna investicija sistema prezračevanja in klimatizacije je prikazana v tabeli 5.17.

Tabela 5.17: Prikaz celotne vrednosti investicije vgradnje prezračevalnega in

klimatizacijskega sistema v poslovno stavbo

Vrsta stroška Količina Enota Cena brez DDV

[EUR]

Skupaj brez

DDV [EUR]

Oprema - klimat

Klimat MENERGA Adconair Ad

761601 IMH 1 kom 50.570,00 50.570,00

Klimat MENERGA Adconair Ad

761501 IMH 1 kom 74.100,00 74.100,00

»se nadaljuje«

Page 107: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

89

»nadaljevanje«

Vrsta stroška Količina Enota Cena brez

DDV[EUR]

Skupaj brez

DDV [EUR]

Oprema - klimat

Izdelava in montaža prezračevalnega

kanala 2002 m2 24,00 42.792,00

Zaščitna rešetka AZR-3/2 1200/1200

z vgradnim okvirjem 4 kom 346,00 1.384,00

Difuzor AKD-1N s komoro in

prezračevalno loputo M 216 kom 79,00 17.301,00

Skupaj oprema klimat brez DDV [EUR] 186.147,00

Oprema - cevovod

Ploščati toplotni prenosnik XB 59 M-

1 70 1 kom 941,00 941,00

Montažna konzola za XB 59 1 kom 50,00 50,00

Toplotna izolacija X51-100 1 kom 154,00 154,00

Cev Uponor Ecoflex Thermo Twin

2x63x5,8/200 30 m 81,00 2.430,00

Cev Uponor MLC cev, bela S 63x6,0

5m 4 5 m 23,16 92,64

Uponor Wipex spojka PN6 63x5,8-G2 14 kom 66,38 929,32

Uponor Wipex T kos G2- G2- G2 1 kom 52,23 52,23

Uponor Wipex koleno G2- G2 6 kom 57,92 347,52

Uponor press kompozitno koleno

PPSU 50-50 12 kom 24,26 291,12

Uponor Press spojka 50-R2'' MT 6 kom 31,21 187,26

Kovina krogelni ventil 2" KOV KV

107 6 kom 46,14 276,84

Toplotna izolacija cevi XG-25X064 2 16 m 5,38 172,16

OPTIMA raztezna posoda za

ogrevanje, 200l, DN 20, R ¾ 1 kom 241,32 241,32

Črpalka vode Grundfos Magna3 50-

40 1 kom 1.057,98 1.057,98

Skupaj oprema cevovod brez DDV [EUR] 7.223,39

Inštalacije in montaža

Elektroinštalacija 2 kom 750,00 1.500,00

Montaža klimata 2 kom 1.000,00 1.000,00

Montaža cevovoda in elementov 1 kom 1.000,00 2.000,00

Dodatna dela

Rušitvena, zemeljska, betonska in

zidarska, ključavničarska dela 1 kom 5.000,00 10.000,00

Slikopleskarska dela 1 kom 2.500,00 5.000,00

Skupaj inštalacije in montaža, dodatna dela brez DDV [EUR] 19.500,00

Skupaj brez DDV [EUR] 212.870,39

DDV 22 % [EUR] 46.831,49

Končna vrednost investicije [EUR] 259.701,88

Skupna vrednost investicije prezračevalnega in klimatizacijskega sistema v poslovno

stavbo znaša 259.701,88 €.

Page 108: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

90

Vrednosti, navedene v tabeli 5.17, so določene na podlagi pridobljenih podatkov s strani

različnih proizvajalcev izdelkov, kot so podjetja Menerga d. o. o., NKM d. o. o., Hidria d.

d., Danfoss d. o. o., Uponor d. d., Štern d. o. o. in Grundfos d. o. o. Določene vrednosti so

predpostavljene, saj ni bilo mogoče oceniti točne vrednosti storitve, zato je lahko končna

vrednost investicije drugačna, kot bi bila sicer, če bi projekt dejansko izvedli.

Dobava in montaža prezračevalnih kanalov je določena v ceni na enoto (v m2), kjer je tudi

upoštevan ves spojni in pritrdilni material (prirobnice, odrez, spone, vijaki, tesnila,

usmerjevalniki, ojačitve, obešala in podporna konstrukcija Hilti, Sikla ali Muepro).

Page 109: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

91

6 SKLEP

Prvi cilj magistrskega dela je bil raziskava in opis trenutnega sistema ogrevanja, hlajenja,

opis prezračevanja. Zraven opisa tudi prikaz stroškov investicij v omenjene sisteme. Drugi

cilj je pa bil načrtovanje sistema prezračevanja in klimatizacije poslovne stavbe. Za

zaključek pa primerjava obeh sistemov z vidika toplotnega udobja v poslovnih prostorih in

investicije.

Z vidika toplotnega ugodja obeh sistemov opazimo, da je velika pomanjkljivost sedanjega

sistema zelo slabo toplotno udobje v samih prostorih, saj ni urejenega ustreznega

prezračevanja in tako je vseskozi primanjkljaj svežega zraka v prostorih. Primanjkljaj se

pojavi zaradi tega, ker ne moremo z naravnim prezračevanjem kontrolirano prezračevati,

saj s tem lahko na trenutke dovajamo preveč svežega zraka, na trenutke pa spet premalo.

Presežek svežega zraka povzroči dodatno segrevanje ali hlajenje zraka, kar privede do

nekontrolirane spremembe toplotnega udobja in tudi do povečanja stroškov obratovanja

sistema za ogrevanje oz. hlajenje. Pri klimatizaciji teh problemov ni, saj je vseskozi stanje

v klimatiziranih prostorih pod nadzorom in tako imamo optimalno izrabo energetskega

vira.

Glede toplotnega udobja lahko zaključimo, da je v načrtovanem sistemu klima v prostorih

skrbno vzdrževana in omogoča kontrolirano vzdrževanje le-te. V obstoječem sistemu je pa

ločen sistem ogrevanja in hlajenja, kar pomeni nezveznost delovanja v prehodu med

zimskim in letnim časom. Hkrati nam obstoječi sistem ne omogoča kontroliranega

prezračevanja, kar privede do povečanja neudobnosti bivanja v prostorih. Posledično lahko

privede tudi do povečanja stroškov samega ogrevanja ali hlajenja, saj se ob povečanem

prezračevanju (okna vseskozi na »kip«) povečajo toplotne izgube in na koncu tudi sam

strošek obratovanja sistema.

Page 110: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

92

Investicijsko vrednost obstoječega sistema smo pridobili direktno iz samega arhiva TE

Brestanica. Stroški investicije rekonstrukcije toplotne postaje oz. vgradnje plinskih kotlov

so bili v vrednosti 121.014,86 €, če pa pogledamo še investicijo v sistem hlajenja, je pa

znašala 8.863,26 €. Skupno torej 129.878,12 €. V tej ceni niso vključeni stroški toplotnih

ogreval, razvoda potrebnih cevi iz toplotne postaje in montaže. V magistrski nalogi smo v

podpoglavju 6.6 ocenili investicijsko nalogo vgradje prezračevanja in klimatizacije v

poslovno stavbo. Sama investicija je sestavljena iz štirih bistvenih delov: opreme klimatov,

opreme cevovoda, inštalacijskih del in dodatnih del. Kot smo opisali v podpoglavju 6.4,

izbrana klimata nimata samostojnega sistema ogrevanja vodnih grelnikov zraka, zato smo

se morali poslužiti načrtovanja cevovoda tople vode. To vpliva na povišanje končne

vrednosti investicije in dejansko tudi onemogoča direktno primerjavo vrednosti investicij,

saj tako posledično uporabimo stari ogrevalni sistem na plinske kotle. Skupna predvidena

vrednost investicije sistema prezračevanja in klimatizacije znaša 259.701,88 €. Na ceno

investicije najbolj vpliva izbira dveh klimatov, se pravi za vsako stavbo posebej, in ne

samo enega za obe stavbi skupaj.

Če primerjamo obstoječi sistem in načrtovani sistem glede na investicijske stroške, zlahka

opazimo, da je vrednost slednjega skoraj dvakrat večja. Tako lahko zaključimo, da se v

načrtovani sistem ne bi splačalo vložiti, saj se za takšne sisteme prezračevanja in

klimatizacije po navadi odločimo pri novogradnjah.

Page 111: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

93

VIRI IN LITERATURA

[1] Uvodna stran TEB, TEB d. o. o. [svetovni splet], dostopno na: http://www.teb.si/sl/

[3. 9. 2015].

[2] Program URSA Građevinska fizika 2., URSA Srbija [svetovni splet], dostopno na:

http://www.ursa.rs/sr-Latn-CS/arhitekti/Stranice/program-gf.aspx [3. 9. 2015].

[3] Atlas okolja, Agencija Republike Slovenije za okolje [svetovni splet], dostopno na:

http://gis.arso.gov.si/atlasokolja/profile.aspx?id=Atlas_Okolja_AXL@Arso [3. 9. 2015].

[4] Podatki za pravilnik o učinkoviti rabi energije, Državna meteorološka služba –

METEO [svetovni splet], dostopno na:

http://meteo.arso.gov.si/met/sl/climate/tables/pravilnik-ucinkoviti-rabi-energije/

[3. 9. 2015].

[5] Informator – pravilnik o toplotni zaščiti in učinkoviti rabi energije v stavbah, Ursa

d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:

http://www.ursa.si/_files/informator_pravilnik_tzures_21_03.pdf [12. 10. 2014].

[6] Buderus products, Buderus UK [svetovni splet], dostopno na:

http://www.buderus.co.uk/ [12. 10. 2014].

[7] B. Todorović, Klimatizacija, Savez mašinskih i elektrotehničkih inženjera i

tehničara Srbije (SMEITS), Beograd, 2005.

[8] Recknagl, Šprenger, Šramek, Češerković, Grejanje i klimatizacija, sedmo,

izmenjeno i dopunjeno izdanje, Interklima, Vrnjačka Nanja, 2011.

Page 112: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

94

[9] B. Kraut, Krautov strojniški priročnik, 2. natis 14. Slovenske izdaje, predelana /

izdajo pripravila Jože Puhar in Jože Stropnik, Littera picta, Ljubljana, 2007.

[10] T. Japelj, Strojne instalacije, 1. natis, Tehniška založba, Ljubljana, 1990.

[11] Okrogli difuzorji, kvadratni difuzorji, katalog, Hidria d. d. [svetovni splet],

dostopno na:

http://si.hidria.com/si/klima/programi/distribucija-regulacija-zraka/ [25. 10. 2014].

[12] Rešitve in sistemi, Menerga d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:

http://www.menerga.si/products [5. 10. 2014].

[13] Uponor lokalna distribucija toplote, katalog/cenik izdelkov 2014, Uponor d. d.

[svetovni splet], dostopno na:

http://www.catalog.uponor.com/index.php?id=27&no_cache=1&L=sl-

SI&tx_uponorproduct_pi1%5Bchild%5D=800 [28. 10. 2014].

[14] Uponor MLCP sistem vodovoda in priklopa radiatorjev, katalog/cenik izdelkov

2014, Uponor d. d. [svetovni splet], dostopno na:

http://www.catalog.uponor.com/index.php?id=27&no_cache=1&L=sl-

SI&tx_uponorproduct_pi1%5Bchild%5D=588 [28. 10. 2014].

[15] Armaflex XG – vsestranska fleksibilna izolacija na osnovi tehnologije armaflex,

katalog, Štern d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:

http://www.stern.si/documents/stern/PONUDBA/izolacijski_material/XG_Armaflex/izolac

ija-cevi-XG-Armaflex.pdf [28. 10. 2014].

[16] Priročnik za raztezno tehniko – poglavje raztezne posode s konstantnim tlakom,

Tehnični priročnik, Seltron d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:

http://www.seltron.si/import/documents/2562.pdf [28. 10. 2014].

[17] Magna3 več kot črpalka, katalog, Grundfos d. o. o. [svetovni splet], dostopno na:

Page 113: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

95

http://si.grundfos.com/products/find-product/magna3.html#brošure [28. 10. 2014].

[18] Zaščitne rešetke, stolpni prezračevalniki, katalog, Hidria d. d. [svetovni splet],

dostopno na:

http://si.hidria.com/si/klima/programi/distribucija-regulacija-zraka/ [25. 10. 2014].

Page 114: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

96

PRILOGE

PRILOGA A: NAČRT PRITLIČJA NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 115: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

97

PRILOGA B: TLORIS PRITLIČJA STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 116: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

98

PRILOGA C: TLORIS NADSTROPJA NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 117: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

99

PRILOGA D: TLORIS NADSTROPJA STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 118: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

100

PRILOGA E: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V PRITLIČJU

NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 119: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

101

PRILOGA F: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V PRITLIČJU STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 120: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

102

PRILOGA G: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V

NADSTROPJU NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 121: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

103

PRILOGA H: PROSTORI Z VGRAJENIMI KLIMA NAPRAVAMI V NADSTROPJU STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 122: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

104

PRILOGA I: PRIKAZ GRADBENIH KONSTRUKCIJ IN REZULTATOV

IZRAČUNOV V PROGRAMU URSA GF 4.0 ZA NOVI DEL POSLOVNE

STAVBE

Page 123: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

105

Page 124: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

106

Page 125: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

107

Page 126: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

108

PRILOGA J: PRIKAZ GRADBENIH KONSTRUKCIJ IN REZULTATOV

IZRAČUNOV V PROGRAMU URSA GF 4.0 ZA STARI DEL POSLOVNE

STAVBE

Page 127: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

109

Page 128: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

110

Page 129: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

111

Page 130: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

112

Page 131: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

113

PRILOGA K: KARAKTERISTIKE KLIMATA ADCONAIR 762601 IMH

OPIS POSTAVKE vrednost vrednost enota

zimski

režim

letni

režim

Klima naprava št. N1

za območje območje Novi del, notranja izvedba. Napravo sestavljajo

sledeči elementi:

Ohišje - notranja izvedba

Ohišje naprave za postavitev v prostor iz valjanih jeklenih pocinkanih

profilov in dvostenskih pokrovov iz obojestransko epoksi zaščitene jeklene

pločevine, z vmesno toplotno izolacijo debeline 50 mm. Stopnja korozijske

zaščite III. Ohišje in profili so izdelani brez toplotnih mostov. Pokrovi na

zunanji strani z zaščitno folijo. Pokrovi imajo vgrajeno nadtlačno -

podtlačno tesnilo ter hitra zapirala. Revizijska okna in notranja razsvetljava

v posameznih sektorjih. Posluževalna vrata s tečaji na vseh delih s filtri in

ventilatorji. Lovilna korita z odtočnimi priključki in sifoni. Na napravi so

odjemna mesta s priključki za zajem podatkov o statičnem tlaku po

posameznih komorah, kot ventilator, filtri, rekuperator, za merjenje tlačne

razlike. Barva ohišja RAL 2004.

Kanalski priključki z pritrjenimi okvirji 30mm. Posamezne transportne

enote se med seboj togo spojijo na objektu. Naprava izdelana v skladu s:

VDI 3803, SIST EN 13053 - standard za ocenitev in lastnosti klimatskih

naprav, sestavnih delov in sekcij.

SIST EN 1886 - mehanske lastnosti klimatskih naprav (tipsko predvideno:

mehanska trdnost ohišja – razred D1, zračna tesnost – razred L3, toplotna

prevodnost – razred T2 ali T3, toplotni mostovi – razred TB1).

SIST prEN 13779 - Zahtevane lastnosti za prezračevalne naprave in klima

sisteme, SIST EN 13501.

Računska stanja zraka za določitev elementov:

zunanji zrak pozimi: T= -13,0 °C, φ= 90 %

zunanji zrak poleti : T= 36,0 °C, φ= 40 %

vtočni zrak pozimi: T= 30,0 °C, φ=28 %

vtočni zrak poleti : T= 15,0 °C, φ= 91 %

odtočni zrak pozimi: T= 20,0 °C, φ= 50 %

odtočni zrak poleti : T= 26,0 °C, φ= 50 %

Izračuni narejeni za tip distribucije : " stropni dovod zraka "

Žaluzije

Žaluzije vgrajene na strani zunanjega in zavrženega zraka, narejene iz

votlih Al profilov z tesnili, protismerno gibajoče. Žaluzijam je prigrajen

elektromotorni pogon, gnane preko zobniškega prenosa iz ABS materiala.

Žaluzije so zrakotesne izvedbe.

Žaluzije by-pass rekuperatorja. Žaluzijam je prigrajen elektromotorni

pogon, gnane so preko zobniškega prenosa iz ABS materiala. Žaluzije so

zrakotesne izvedbe.

Filtri zraka

Komplet zračnih filtrov za filtracijo zunanjega, vtočnega in odtočnega

zraka, za vgradnjo pri kvaliteti zunanjega zraka ODA2 po DIN EN 13779.

Filtracija v skladu z zahtevami VDI 6022. Okvir z vrečastim ali kasetnim

filterskim vložkom, razreda po DIN EN 779, narejen iz večslojnega

materiala iz sintetičnih vlaken, samougasljiv v skladu z DIN 53438, razred

F1. Okvir filtra brez kovinskih delov, v celoti upepeljiv. Za tesnenje

filterskega okvirja so vgrajena gumi tesnila.

Filter opremljen z tipalom tlačne razlike za nadzor stopnje umazanosti, s

prikazom in opozorilom na ekranu krmilnika. Za tlačni padec v filtrih (za

Page 132: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

114

oceno obratovalne učinkovitosti) se kot končne vrednosti uporabi vrednosti

po SIST EN 13053 (za razrede G1 do G4 - 150Pa, za razrede M5 do F7 -

200Pa in za razrede F8 do F9 300Pa).

V napravi so predvideni sledeči filtri:

Filter zunanjega zraka, (ZUZ), Vrečasti filter 300 mm M5

Filter vtočnega zraka, (VTZ), Kompaktni filter 96 mm F7

Filter odtočnega zraka, (ODZ), Vrečasti filter 300 mm M5

Ventilator vtočnega zraka

Ventilatorski sklop "Effi Vent", izveden kot ventilatorska stena, glede na

kapaciteto naprave opremljen z 1,2,3 ali 4 vzporedno nameščenimi

ventilatorji, zajema:

Visokoučinkovito radialno ventilatorsko kolo, z nazaj zakrivljenimi

lopaticami, pritrjeno na gredi elektromotorja, uravnoteženo po DIN ISO

1940 razred G6,3 , na nosilni konstrukciji.

EC Elektromotor, z zunanjim rotorjem, močnostno optimiran, vključno

elektronski komutator za regulacijo št.vrtljajev. Učinek elektromotorja v

razredu učinkovitosti IE3

Vstopna šoba zraka, z merilnimi mesti za statični tlak, vgrajenimi senzorji

tlaka in prenosom podatkov (statični tlak) v krmilnik, z izračunom

dejanskega volumskega in masnega pretoka zraka.

Avtomatska prilagoditev potrebnega števila vrtljajev ventilatorja glede na

zahtevano količino zraka.

Nastavitev željene količine pretoka zraka na ekranu krmilnika (m3/h)

Meritev dejanske količine pretoka zraka in prikaz na ekranu (m3/h)

Mehek zagon elektromotorja ventilatorja. Zaščita pred kratkim stikom.

Zaznava ispada posamezne faze, zaznava padca napetosti.

Volumski pretok zraka 11806 11806 m3/h

Masni pretok zraka 13528 13186 kg/h

Zunanji padec tlaka v kanalih 400 400 Pa

Skupni tlačni padec 991 991 Pa

Delovna moč elektromotorja, pri srednje zamazanem filtru 4,24 4,27 kW

Nazivna moč elektromotorja 4,7 4,7 kW

Specifična moč ventilatorja (SFP po DIN EN 13779) 1292 1303 Ws/m3

Kategorija SFP po DIN EN 13779 2 2

Tip ventilatorja (standardni/izbran) . (8 / 8)

Ventilator odtočnega zraka

opis enak kot za ventilator vtočnega zraka

Volumski pretok zraka 11806 11806 m3/h

Masni pretok zraka 13528 13186 kg/h

Zunanji padec tlaka v kanalih 400 400 Pa

Skupni tlačni padec 808 808 Pa

Delovna moč elektromotorja, pri srednje zamazanem filtru 3,57 3,57 kW

Nazivna moč elektromotorja 4,7 4,7 kW

Specifična moč ventilatorja (SFP po DIN EN 13779) 1088 1088 Ws/m3

Kategorija SFP po DIN EN 13779 3 3

Tip ventilatorja (standardni/izbran) . (8 / 8)

Enota za vračanje energije - rekuperator, protitočni

Protitočni ploščni rekuperator, učinkovit po celotni širini naprave, izdelan

iz polipropilena. Rekuperator je odporen na kisline, luge in staranje ter

omogoča čiščenje v skladu s VDI 6022. Vgrajen je sistem by-pass

rekuperatorja znotraj obsega rekuperatorja. Učinek vračanja toplote ustreza

razredu H1 po DIN EN 13053:2012 . Polypropylen kot gradbeni material

ustreza klasi B2 po DIN 4102-1.

Podatki za rekuperator

Volumski pretok zunanjega zraka 11806 11806 m3/h

Volumski pretok zavrženega zraka 11806 11806 m3/h

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri enakih nazivnih masnih pretokih) 85 93 %

Page 133: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

115

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri dejanskih pretokih) 83 92 %

moč vračanja energije 104,09 44,8 kW

Temp. zunanjega zraka vstop -13 32 °C

Temp. zunanjega zraka izstop 14,6 20 °C

Temp. odtočnega zraka vstop 20,5 26,5 °C

Padec tlaka skozi rekuperator vtočni zrak (pri izbranih pretokih) 207 207 Pa

Hlapilno hlajenje (indirektno adiabatsko hlajenje)

Sistem hlapilnega indirektnega adiabatskega hlajenja zunanjega zraka, s

pomočjo vlaženja odtočnega zraka in prenosom toplote iz zunanjega na

odtočni zrak, brez prenosa vlage v vtočni zrak. Sistem vbrizgavanja vode je

vgrajen neposredno v ploščni rekuperator, kar poveča hladilno moč

adiabatnega hlajenja.

Sistem sestavlja : razdelilnik s pršilnimi šobami za pršenje vode v odtočni

zrak, zbirna kad iz polipropilena, regulacija nivoja vode, ventil za

avtomatsko polnjenje in dodajanje sveže vode, ventil za izpust odpadne

vode, črpalka za obtok vode z zaščito pred suhim tekom, fini vodni filter,

vodni števec. Avtomatsko delovanje izpusta in dodajanja vode glede na

delovanje naprave in lastnosti sveže vode. Prikaz porabe vode na

krmilniku.

V obsegu dobave je naprava za pripravo vode - Reverzno osmozo. Naprava

se montira na gradbišču v dovod sveže vodovodne vode. Pri trdoti vode

večji od 15°dH je potrebno predhodno mehčanje vode z mehčalno napravo.

Hladilna moč adiabatskega hlajenja 44,8 kW

Stopnja prenosa toplote omočenega rekuperatorja 92 %

Temp. zunanjega zraka vstop 32 °C

Temp. zunanjega zraka izstop 20 °C

Abs. vlaga zunanjega zraka vstop 12,35 g/kg

Abs. vlaga zunanjega zraka izstop 12,35 g/kg

Nazivna el.moč črpalke adiabatnega hlajenja 0,45 kW

Vodni grelnik zraka - lokacija za hladilnikom v toku zraka

Vodni grelnik zraka izdelan iz Cu cevi z natisnjenimi Al lamelami, zbiralna

cev jeklena, izvlačljiv. V dobavi tudi priključne cevi za zunanji razvod

energenta.

Grelna moč 55,99 kW

Volumski pretok zraka 11806 m3/h

Masni pretok zraka 13528 kg/h

Temp. zraka vstop 15,1 °C

Temp. zraka izstop 30 °C

Temp. grelnega medija 70,0/50,0 °C

Pretok grelnega medija (medij je voda ) 2,41 m3/h

Padec tlaka grelnega medija 4,9 kPa

Regulacijski ventil grelnika

Regulacijski ventil grelnika, tropotni, kot ventil z primešalno funkcijo, za

vbrizgalno regulacijo, navojni ali prirobnični, prigrajen zvezno voden

elektromotorni pogon, napajalna napetost 24V, pogon prirejen za C-Bus

tehniko, s stalnim nadzorom položaja ventila, montaža v regulacijski krog

na gradbišču.

Karakteristična vrednost Kvs 16 m3/h

Tlačni padec v ventilu 4,3 kPa

Regulacija vbrizgalna

Integrirano mehansko hlajenje

Kompresorski hladilni sistem, z zvezno elektronsko regulacijo hladilne

moči. Sestavljajo ga sledeči elementi, vgrajeni v napravo:

Kompresor hladilnega sredstva, vgrajen na dušilnikih vibracij.

Izparilnik izdelan iz Cu cevi z natisnjenimi Al lamelami, z izločevalnikom

kapljic in koritom kondenzata z odtočnim sifonom.

Zračno hlajen kondenzator izdelan iz Cu cevi z natisnjenimi Al lamelami

Page 134: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

116

Cevne povezave hladilnega sklopa, sušilec hladilnega sredstva, elektronski

ekspanzijski ventil, vse potrebne armature, regulacijski in zaščitni elementi,

stikalo visokega in nizkega tlaka, nadzorno steklo z indikatorjem vlažnosti.

Sistem pri dobavi napolnjen s hladilnim sredstvom in pripravljen za pogon.

Kompresorski hladilni sistem je izgrajen ustrezno DIN EN 378.

Volumski pretok zraka 11806 m3/h

Masni pretok zraka 13186 kg/h

Hladilna moč (totalna) 41,87 kW

Temp/vlaga zraka vstop .20,5/79 °C/%

Temp/vlaga zraka izstop .15,0/98 °C/%

Delovna električna moč kompresorja 8,37 kW

Nazivna električna moč kompresorja 17,7 kW

Hladilno število EER 5

število kompresorjev 1 kom.

Vlažilnik zraka - električni parni

Električni parni vlažilnik za vlaženje zraka z paro, sestoječ iz elementov :

parni cilinder, čistilne elektrode, parni distributor za montažo v kanal,

parna cev, kondenzatna cev, mikroprocesor, tipalo vlage, higrostat.

Avtomatska samodejna nastavitev vodne koncentracije v parnem cilindru,

brez posebne priprave vode, za direkten priključek na vodovodno omrežje,

tlak 1-10 bar, vključno elektromagnetni ventil za avtomatski dovod vode.

Električno napajanje ločeno od klimata.

Regulacijsko funkcijo prevzame klima naprava.

Enota v celoti sestavljena in ožičena, za montažo na steno.

Parni distributor vgradi izvajalec instalacije na gradbišču v kanalsko traso

vtočnega zraka, v pločevinast, toplotno izoliran kanalski kubus, z

vgrajenim koritom iz nerjavnega materiala za zajem kondenzata, z

odtokom in sifonom. Kanalski kubus ni predmet dobave klima naprave.

Volumski pretok zraka 11806 11806 m3/h

Masni pretok zraka 13528 13186 kg/h

Moč vlaženja 84,73 kg/h

Električna priključna moč ( samostojno napajanje ) 60,19 kW

Nazivni el. tok 86,88 A

Temp. zraka vstop 30 15 °C

Abs. vlažnost zraka vstop 1,28 10,08 g/kg

Temp. zraka izstop 30 15 °C

Abs. vlažnost zraka izstop 7,54 10,89 g/kg

Elektrokomandna omara

Elektrokomandna omara iz pločevine, obarvana, zaščita IP 54.

Z zunanje strani prigrajena posluževalna enota E-HMI, z grafičnim LCD

zaslonom, s poljem 8 funkcijskih tipk in glavno stikalo.

Omara v celoti ožičena, vgrajene sponke za glavno napajanje, varovalke,

vse potrebne komponente za krmiljenje el.motorjev, priključna letev za

sprejem eksternih merilnih in krmilnih signalov, vhod iz sistema javljanja

požara, informacijska vtičnica RJ45, 2x RS 485, vtičnica 230 V.

Vsi breznapetostni kontakti predvideni za 230 V / 2A.

Ožičenje elementov izven klima naprave je predmet izvedbe izvajalca

elektirčnih inštalacij.

Elektronska regulacijska oprema Menerga, vgrajena v elektrokomandni

omari, sestavljena iz :

Krmilnik, prosto programabilen.

Digitalni in analogni vhodno/izhodni moduli.

Webserver preko TCP/IP: prikaz podatkov preko Interneta, z možnostjo

grafičnega prikaza 50 analognih in 225 digitalnih vrednosti, komunikacija z

Internet brskalnikom (npr. Windows Explorer, Mozilla Firefox…)

Komunikacijski protokol: (po SIST EN 14908-1:2006 in 14908-2:2008)

Modbus, omogočen BACnet, na željo naročnika dobavljivi tudi drugi

Page 135: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

117

vmesniki za povezavo v CNS.

Alternativa za Webserver: analogni telefonski modem za računalniški

dostop preko telefonske linije

Regulacijska funkcija

Regulacija temperature in vlage

Regulacija temp. in vlage - tipalo ODZ v klimatu

Dodatne možnosti regulacijskih funkcij

Temperatura - dodatne možnosti regulacije

Regulacija prostega nočnega hlajenja

Regulacija drsne temperature prostora poleti

Vlaga - dodatne možnosti regulacije

Regulacija elektro-parnega vlažilnika

Regulacija - omejitev max. vlage vtočnega zraka

Regulacija razvlaževanja vtočnega zraka

Tipala vgrajena v klimatu, aktivna, Bus povezava

Tipalo temperature - zunanji zrak

Tipalo temperature - vtočni zrak

Tipalo temperature - odtočni zrak

Tipala - za vgradnjo izven klimata, aktivna, Bus povezava

Tipalo temperature - prostorsko

Tipalo temp. - zunanje

Kombinirano tipalo temperature in vlage - kanal vtočnega zraka

Higrostat - kanal vtočnega zraka

Dodatna oprema

Elastični kanalski priključki

Jeklen pocinkan podstavek

By-pass loputa rekuperatorja

Lokacija postavitve elektrokomandne omare

Pritrjena na napravi

Skupni podatki naprave:

Nivo zvočnega tlaka priključek VTZ (pri frekvenci 250Hz) 69 dB(A)

Nivo zvočnega tlaka priključek ODZ (pri frekvenci 250Hz) 70 dB(A)

Nivo zvočnega tlaka 1m od naprave (pri srednji frekvenci 250Hz) 57 dB(A)

Električna delovna moč, skupna 7,8 16,66 kW

Električna priključna moč, skupna 19,32 kVA

Max. el. tok 27,89 A

Varovanje (informativno, dejansko vrednost določi projektant el.inst.) 3x35 A

Napetost 3/N/PE

400V

50Hz

Ovrednotenje razredov učinkovitosti po DIN EN 13053

Razred pretočne hitrosti zraka skozi prosti presek naprave V3

Razred moči el.mot. pogonov ventilatorjev - dovod P1

Razred moči el.mot. pogonov ventilatorjev - odvod P1

Razred vračanja toplote H1

Ustrezna oznaki razreda učinkovitosti naprave po RLT-01 smernicah, na

osnovi zahtev DIN EN 13053/2010

A

Dimenzija in masa naprave:

dolžina 6790 mm

širina 1810 mm

višina 2400 mm

masa 2780 kg

Kot na primer :

Proizvod: MENERGA

Tip: Adconair Ad 761601 IMH

Page 136: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

118

PRILOGA L: KARAKTERISTIKE KLIMATA ADCONAIR 762501 IMH

OPIS POSTAVKE vrednost vrednost enota

zimski

režim

letni

režim

Klima naprava št. N1

za območje območje Stari del, notranja izvedba. Napravo sestavljajo sledeči

elementi:

Ohišje - notranja izvedba

Ohišje naprave za postavitev v prostor iz valjanih jeklenih pocinkanih

profilov in dvostenskih pokrovov iz obojestransko epoksi zaščitene jeklene

pločevine, z vmesno toplotno izolacijo debeline 50 mm. Stopnja korozijske

zaščite III. Ohišje in profili so izdelani brez toplotnih mostov. Pokrovi na

zunanji strani z zaščitno folijo. Pokrovi imajo vgrajeno nadtlačno - podtlačno

tesnilo ter hitra zapirala. Revizijska okna in notranja razsvetljava v

posameznih sektorjih. Posluževalna vrata s tečaji na vseh delih s filtri in

ventilatorji. Lovilna korita z odtočnimi priključki in sifoni. Na napravi so

odjemna mesta s priključki za zajem podatkov o statičnem tlaku po

posameznih komorah, kot ventilator, filtri, rekuperator, za merjenje tlačne

razlike. Barva ohišja RAL 2004.

Kanalski priključki z pritrjenimi okvirji 30mm. Posamezne transportne enote

se med seboj togo spojijo na objektu. Naprava izdelana v skladu s:

VDI 3803, SIST EN 13053 - standard za ocenitev in lastnosti klimatskih

naprav, sestavnih delov in sekcij.

SIST EN 1886 - mehanske lastnosti klimatskih naprav (tipsko predvideno:

mehanska trdnost ohišja – razred D1, zračna tesnost – razred L3, toplotna

prevodnost – razred T2 ali T3, toplotni mostovi – razred TB1).

SIST prEN 13779 - Zahtevane lastnosti za prezračevalne naprave in klima

sisteme, SIST EN 13501.

Računska stanja zraka za določitev elementov:

zunanji zrak pozimi: T= -13,0 °C, φ= 90 %

zunanji zrak poleti : T= 36,0 °C, φ= 40 %

vtočni zrak pozimi: T= 33,0 °C, φ=23 %

vtočni zrak poleti : T= 15,0 °C, φ= 92 %

odtočni zrak pozimi: T= 20,0 °C, φ= 50 %

odtočni zrak poleti : T= 26,0 °C, φ= 50 %

Izračuni narejeni za tip distribucije : " stropni dovod zraka "

Žaluzije

Žaluzije vgrajene na strani zunanjega in zavrženega zraka, narejene iz votlih

Al profilov z tesnili, protismerno gibajoče. Žaluzijam je prigrajen

elektromotorni pogon, gnane preko zobniškega prenosa iz ABS materiala.

Žaluzije so zrakotesne izvedbe.

Žaluzije by-pass rekuperatorja. Žaluzijam je prigrajen elektromotorni pogon,

gnane so preko zobniškega prenosa iz ABS materiala. Žaluzije so zrakotesne

izvedbe.

Filtri zraka

Komplet zračnih filtrov za filtracijo zunanjega, vtočnega in odtočnega zraka,

za vgradnjo pri kvaliteti zunanjega zraka ODA2 po DIN EN 13779.

Filtracija v skladu z zahtevami VDI 6022. Okvir z vrečastim ali kasetnim

filterskim vložkom, razreda po DIN EN 779, narejen iz večslojnega

materiala iz sintetičnih vlaken, samougasljiv v skladu z DIN 53438, razred

F1. Okvir filtra brez kovinskih delov, v celoti upepeljiv. Za tesnenje

filterskega okvirja so vgrajena gumi tesnila.

Filter opremljen z tipalom tlačne razlike za nadzor stopnje umazanosti, s

prikazom in opozorilom na ekranu krmilnika. Za tlačni padec v filtrih (za

Page 137: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

119

oceno obratovalne učinkovitosti) se kot končne vrednosti uporabi vrednosti

po SIST EN 13053 (za razrede G1 do G4 - 150Pa, za razrede M5 do F7 -

200Pa in za razrede F8 do F9 300Pa).

V napravi so predvideni sledeči filtri:

Filter zunanjega zraka, (ZUZ), Vrečasti filter 300 mm M5

Filter vtočnega zraka, (VTZ), Kompaktni filter 96 mm F7

Filter odtočnega zraka, (ODZ), Vrečasti filter 300 mm M5

Ventilator vtočnega zraka

Ventilatorski sklop "Effi Vent", izveden kot ventilatorska stena, glede na

kapaciteto naprave opremljen z 1,2,3 ali 4 vzporedno nameščenimi

ventilatorji, zajema:

Visokoučinkovito radialno ventilatorsko kolo, z nazaj zakrivljenimi

lopaticami, pritrjeno na gredi elektromotorja, uravnoteženo po DIN ISO

1940 razred G6,3 , na nosilni konstrukciji.

EC Elektromotor, z zunanjim rotorjem, močnostno optimiran, vključno

elektronski komutator za regulacijo št.vrtljajev. Učinek elektromotorja v

razredu učinkovitosti IE3

Vstopna šoba zraka, z merilnimi mesti za statični tlak, vgrajenimi senzorji

tlaka in prenosom podatkov (statični tlak) v krmilnik, z izračunom

dejanskega volumskega in masnega pretoka zraka.

Avtomatska prilagoditev potrebnega števila vrtljajev ventilatorja glede na

zahtevano količino zraka.

Nastavitev željene količine pretoka zraka na ekranu krmilnika (m3/h)

Meritev dejanske količine pretoka zraka in prikaz na ekranu (m3/h)

Mehek zagon elektromotorja ventilatorja. Zaščita pred kratkim stikom.

Zaznava ispada posamezne faze, zaznava padca napetosti.

Volumski pretok zraka 16040 16040 m3/h

Masni pretok zraka 18379 17915 kg/h

Zunanji padec tlaka v kanalih 550 550 Pa

Skupni tlačni padec 990 990 Pa

Delovna moč elektromotorja, pri srednje zamazanem filtru 6,02 6,05 kW

Nazivna moč elektromotorja 9,4 9,4 kW

Specifična moč ventilatorja (SFP po DIN EN 13779) 1350 1358 Ws/m3

Kategorija SFP po DIN EN 13779 3 3

Tip ventilatorja (standardni/izbran) . (8 / 8)

Ventilator odtočnega zraka

opis enak kot za ventilator vtočnega zraka

Volumski pretok zraka 16040 16040 m3/h

Masni pretok zraka 18379 17915 kg/h

Zunanji padec tlaka v kanalih 550 550 Pa

Skupni tlačni padec 849 849 Pa

Delovna moč elektromotorja, pri srednje zamazanem filtru 5,05 5,05 kW

Nazivna moč elektromotorja 9,4 9,4 kW

Specifična moč ventilatorja (SFP po DIN EN 13779) 1133 1133 Ws/m3

Kategorija SFP po DIN EN 13779 3 3

Tip ventilatorja (standardni/izbran) . (8 / 8)

Enota za vračanje energije - rekuperator, protitočni

Protitočni ploščni rekuperator, učinkovit po celotni širini naprave, izdelan iz

polipropilena. Rekuperator je odporen na kisline, luge in staranje ter

omogoča čiščenje v skladu s VDI 6022. Vgrajen je sistem by-pass

rekuperatorja znotraj obsega rekuperatorja. Učinek vračanja toplote ustreza

razredu H1 po DIN EN 13053:2012 . Polypropylen kot gradbeni material

ustreza klasi B2 po DIN 4102-1.

Podatki za rekuperator

Volumski pretok zunanjega zraka 16040 16040 m3/h

Volumski pretok zavrženega zraka 16040 16040 m3/h

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri enakih nazivnih masnih pretokih) 85 93 %

Page 138: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

120

Stopnja vračanja senzibilne toplote (pri dejanskih pretokih) 85 93 %

moč vračanja energije 145,32 61,81 kW

Temp. zunanjega zraka vstop -13 32 °C

Temp. zunanjega zraka izstop 15,4 19,9 °C

Temp. odtočnega zraka vstop 20,5 26,5 °C

Padec tlaka skozi rekuperator vtočni zrak (pri izbranih pretokih) 182 182 Pa

Hlapilno hlajenje (indirektno adiabatsko hlajenje)

Sistem hlapilnega indirektnega adiabatskega hlajenja zunanjega zraka, s

pomočjo vlaženja odtočnega zraka in prenosom toplote iz zunanjega na

odtočni zrak, brez prenosa vlage v vtočni zrak. Sistem vbrizgavanja vode je

vgrajen neposredno v ploščni rekuperator, kar poveča hladilno moč

adiabatnega hlajenja.

Sistem sestavlja : razdelilnik s pršilnimi šobami za pršenje vode v odtočni

zrak, zbirna kad iz polipropilena, regulacija nivoja vode, ventil za

avtomatsko polnjenje in dodajanje sveže vode, ventil za izpust odpadne

vode, črpalka za obtok vode z zaščito pred suhim tekom, fini vodni filter,

vodni števec. Avtomatsko delovanje izpusta in dodajanja vode glede na

delovanje naprave in lastnosti sveže vode. Prikaz porabe vode na krmilniku.

V obsegu dobave je naprava za pripravo vode - Reverzno osmozo. Naprava

se montira na gradbišču v dovod sveže vodovodne vode. Pri trdoti vode

večji od 15°dH je potrebno predhodno mehčanje vode z mehčalno napravo.

Hladilna moč adiabatskega hlajenja 61,81 kW

Stopnja prenosa toplote omočenega rekuperatorja 93 %

Temp. zunanjega zraka vstop 32 °C

Temp. zunanjega zraka izstop 19,9 °C

Abs. vlaga zunanjega zraka vstop 12,35 g/kg

Abs. vlaga zunanjega zraka izstop 12,35 g/kg

Nazivna el.moč črpalke adiabatnega hlajenja 0,45 kW

Vodni grelnik zraka - lokacija za hladilnikom v toku zraka

Vodni grelnik zraka izdelan iz Cu cevi z natisnjenimi Al lamelami, zbiralna

cev jeklena, izvlačljiv. V dobavi tudi priključne cevi za zunanji razvod

energenta.

Grelna moč 87,53 kW

Volumski pretok zraka 16040 m3/h

Masni pretok zraka 18379 kg/h

Temp. zraka vstop 15,9 °C

Temp. zraka izstop 33 °C

Temp. grelnega medija 70,0/50,0 °C

Pretok grelnega medija (medij je voda ) 3,76 m3/h

Padec tlaka grelnega medija 3,9 kPa

Regulacijski ventil grelnika

Regulacijski ventil grelnika, tropotni, kot ventil z primešalno funkcijo, za

vbrizgalno regulacijo, navojni ali prirobnični, prigrajen zvezno voden

elektromotorni pogon, napajalna napetost 24V, pogon prirejen za C-Bus

tehniko, s stalnim nadzorom položaja ventila, montaža v regulacijski krog na

gradbišču.

Karakteristična vrednost Kvs 25 m3/h

Tlačni padec v ventilu 5,1 kPa

Regulacija vbrizgalna

Integrirano mehansko hlajenje

Kompresorski hladilni sistem, z zvezno elektronsko regulacijo hladilne

moči. Sestavljajo ga sledeči elementi, vgrajeni v napravo:

Kompresor hladilnega sredstva, vgrajen na dušilnikih vibracij.

Izparilnik izdelan iz Cu cevi z natisnjenimi Al lamelami, z izločevalnikom

kapljic in koritom kondenzata z odtočnim sifonom.

Zračno hlajen kondenzator izdelan iz Cu cevi z natisnjenimi Al lamelami

Cevne povezave hladilnega sklopa, sušilec hladilnega sredstva, elektronski

Page 139: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

121

ekspanzijski ventil, vse potrebne armature, regulacijski in zaščitni elementi,

stikalo visokega in nizkega tlaka, nadzorno steklo z indikatorjem vlažnosti.

Sistem pri dobavi napolnjen s hladilnim sredstvom in pripravljen za pogon.

Kompresorski hladilni sistem je izgrajen ustrezno DIN EN 378.

Volumski pretok zraka 16040 m3/h

Masni pretok zraka 17915 kg/h

Hladilna moč (totalna) 55,45 kW

Temp/vlaga zraka vstop .20,4/80 °C/%

Temp/vlaga zraka izstop .15,0/98 °C/%

Delovna električna moč kompresorja 10,95 kW

Nazivna električna moč kompresorja 24,3 kW

Hladilno število EER 5,07

število kompresorjev 1 kom.

Vlažilnik zraka - električni parni

Električni parni vlažilnik za vlaženje zraka z paro, sestoječ iz elementov :

parni cilinder, čistilne elektrode, parni distributor za montažo v kanal, parna

cev, kondenzatna cev, mikroprocesor, tipalo vlage, higrostat. Avtomatska

samodejna nastavitev vodne koncentracije v parnem cilindru, brez posebne

priprave vode, za direkten priključek na vodovodno omrežje, tlak 1-10 bar,

vključno elektromagnetni ventil za avtomatski dovod vode. Električno

napajanje ločeno od klimata.

Regulacijsko funkcijo prevzame klima naprava.

Enota v celoti sestavljena in ožičena, za montažo na steno.

Parni distributor vgradi izvajalec instalacije na gradbišču v kanalsko traso

vtočnega zraka, v pločevinast, toplotno izoliran kanalski kubus, z vgrajenim

koritom iz nerjavnega materiala za zajem kondenzata, z odtokom in sifonom.

Kanalski kubus ni predmet dobave klima naprave.

Volumski pretok zraka 16040 16040 m3/h

Masni pretok zraka 18379 17915 kg/h

Moč vlaženja 115,11 kg/h

Električna priključna moč ( samostojno napajanje ) 81,95 kW

Nazivni el. tok 118,28 A

Temp. zraka vstop 33 15 °C

Abs. vlažnost zraka vstop 1,28 10,12 g/kg

Temp. zraka izstop 33 15 °C

Abs. vlažnost zraka izstop 7,54 10,89 g/kg

Elektrokomandna omara

Elektrokomandna omara iz pločevine, obarvana, zaščita IP 54.

Z zunanje strani prigrajena posluževalna enota E-HMI, z grafičnim LCD

zaslonom, s poljem 8 funkcijskih tipk in glavno stikalo.

Omara v celoti ožičena, vgrajene sponke za glavno napajanje, varovalke, vse

potrebne komponente za krmiljenje el.motorjev, priključna letev za sprejem

eksternih merilnih in krmilnih signalov, vhod iz sistema javljanja požara,

informacijska vtičnica RJ45, 2x RS 485, vtičnica 230 V.

Vsi breznapetostni kontakti predvideni za 230 V / 2A.

Ožičenje elementov izven klima naprave je predmet izvedbe izvajalca

elektirčnih inštalacij.

Elektronska regulacijska oprema Menerga, vgrajena v elektrokomandni

omari, sestavljena iz :

Krmilnik, prosto programabilen.

Digitalni in analogni vhodno/izhodni moduli.

Webserver preko TCP/IP: prikaz podatkov preko Interneta, z možnostjo

grafičnega prikaza 50 analognih in 225 digitalnih vrednosti, komunikacija z

Internet brskalnikom (npr. Windows Explorer, Mozilla Firefox…)

Komunikacijski protokol: (po SIST EN 14908-1:2006 in 14908-2:2008)

Modbus, omogočen BACnet, na željo naročnika dobavljivi tudi drugi

vmesniki za povezavo v CNS.

Page 140: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

122

Alternativa za Webserver: analogni telefonski modem za računalniški dostop

preko telefonske linije

Regulacijska funkcija

Regulacija temperature in vlage

Regulacija temp. in vlage - tipalo ODZ v klimatu

Dodatne možnosti regulacijskih funkcij

Temperatura - dodatne možnosti regulacije

Regulacija prostega nočnega hlajenja

Regulacija drsne temperature prostora poleti

Vlaga - dodatne možnosti regulacije

Regulacija elektro-parnega vlažilnika

Regulacija - omejitev max. vlage vtočnega zraka

Regulacija razvlaževanja vtočnega zraka

Tipala vgrajena v klimatu, aktivna, Bus povezava

Tipalo temperature - zunanji zrak

Tipalo temperature - vtočni zrak

Tipalo temperature - odtočni zrak

Tipala - za vgradnjo izven klimata, aktivna, Bus povezava

Tipalo temperature - prostorsko

Tipalo temp. - zunanje

Kombinirano tipalo temperature in vlage - kanal vtočnega zraka

Higrostat - kanal vtočnega zraka

Dodatna oprema

Elastični kanalski priključki

Jeklen pocinkan podstavek

By-pass loputa rekuperatorja

Lokacija postavitve elektrokomandne omare

Pritrjena na napravi

Skupni podatki naprave:

Nivo zvočnega tlaka priključek VTZ (pri frekvenci 250Hz) 74 dB(A)

Nivo zvočnega tlaka priključek ODZ (pri frekvenci 250Hz) 71 dB(A)

Nivo zvočnega tlaka 1m od naprave (pri srednji frekvenci 250Hz) 63 dB(A)

Električna delovna moč, skupna 11,06 22,5 kW

Električna priključna moč, skupna 44,33 kVA

Max. el. tok 63,99 A

Varovanje (informativno, dejansko vrednost določi projektant el.inst.) 3x80 A

Napetost 3/N/PE

400V

50Hz

Ovrednotenje razredov učinkovitosti po DIN EN 13053

Razred pretočne hitrosti zraka skozi prosti presek naprave V2

Razred moči el.mot. pogonov ventilatorjev - dovod P1

Razred moči el.mot. pogonov ventilatorjev - odvod P1

Razred vračanja toplote H1

Ustrezna oznaki razreda učinkovitosti naprave po RLT-01 smernicah, na

osnovi zahtev DIN EN 13053/2010

A+

Dimenzija in masa naprave:

dolžina 7270 mm

širina 2130 mm

višina 3040 mm

masa 4076 kg

Kot na primer :

Proizvod: MENERGA

Tip: Adconair Ad 762501 IMH

Page 141: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

123

PRILOGA M: SHEMA KLIMATA ADCONAIR 761601 IMH

Page 142: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

124

Page 143: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

125

PRILOGA N: SHEMA KLIMATA ADCONAIR 762501 IMH

Page 144: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

126

Page 145: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

127

PRILOGA O: KARATKTERISTIKE PLOŠČATEGA TOPLOTNEGA

PRENOSNIKA DANFOSS XB 59M-1 70

Page 146: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

128

PRILOGA P: RAZVOD CEVOVODA TOPLE VODE

Page 147: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

129

PRILOGA R: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V PRITLIČJU

NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 148: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

130

PRILOGA S: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V PRITLIČJU STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 149: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

131

PRILOGA Š: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V NADSTROPJU

NOVEGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 150: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

132

PRILOGA T: RAZVOD PREZRAČEVALNIH KANALOV V NADSTROPJU STAREGA DELA POSLOVNE STAVBE

Page 151: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

133

PRILOGA U: NABOR IZRAČUNANIH PODATKOV ZA POSLOVNO STAVBO

Page 152: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

134

Page 153: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

135

Page 154: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

136

PRILOGA V: NABOR IZRAČUNANIH TLAČNIH PADCEV V SISTEMU

PREZRAČEVALNIH KANALOV

Page 155: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

137

PRILOGA Z: IZJAVA O ISTOVETNOSTI TISKANE IN ELEKTRONSKE

VERZIJE ZAKLJUČNEGA DELA IN OBJAVI OSEBNIH PODATKOV

DIPLOMANTOV

Page 156: NAČRTOVANJE SISTEMA PREZRAČEVANJA IN KLIMATIZACIJE …

Univerza v Mariboru – Fakulteta za energetiko

138

PRILOGA Ž: IZJAVA O AVTORSTVU ZAKLJUČNEGA DELA