CURS INTENSIV DE CLIMATIZAREcristian jianu
Scopul instalatiilor de ventilare si conditionare a aerului consta in a crea si a mentine in interiorul incaperilor o calitate ridicată a aerului . Calitatea aerului este determinata de compozitia chimica si de starea fizica .
Compozitia chimica este realizata de instalatiile de ventilare ,care imbunatatesc compozitiz chimica eliminand componentii de impurificare ( gaze , vapori , praf microorganisme ).
Starea fizica a aerului este realizata de instalatiile de conditionare , care actioneaza asupra temperaturii si umiditatii aerului .
SCURT ISTORIC AL CLIMATIZARII
Conceptul de aer conditionat a aparut inca din Roma antica, unde apeductele erau construite prin zidurile locuintelor cu scopul de a le racii;
O tehnica interesanta era folosita in Persia Medievala unde se combinau cisternele (piscine cu suprafata mare, unde se colecta apa de ploaie), si turnurile de vant (capcane de vant) – vezi figura:
În preajma anului 1890 se introduce umidificarea aerului prin intercalarea unor tavi cu apa(ulterior încalzite cu abur) ;
In anul 1902 apare primul aparat modern de aer conditionat – conceput de Willis Haviland Carrier;
După primul război mondial apar primele instalaţii de climatizare in scopuri de confort(săli de concerte,teatre, opere,cinematografe) si tehnologice(fabrici de tutun, hartie,textile, industria alimentara, etc.);
Totodata apar si primele masini frigorifice(cu amoniac, cu bioxid de carbon);
Anul 1930: primul echipament de climatizare de fereastra, utilizand detenta directa si ca agent frigorific, freonul;
Dupa al doilea razboi mondial climatizarea cunoaste o etapa importanta in dezvoltarea sa. Apar instalatiile de inalta presiune precum si instalatiile “aer-apa” folosin aparate cu inductie gen climaconvectoare sau ventiloconvectoare.
Tehnica analogica si digitala aparuta in anii 80’, patrunde masiv si in domeniul climatizarii.
Astazi climatizarea este parte componenta a confortului termic zilnic, si totodata este integrata in nenumarate procese tehnologice.
Aparatele de climatizare actuale folosesc ca refrigerant – freonul.FREON – este o marca inregistrata de firma DuPont, pentru orice refrigerant. In functie de compozitia lor chimica, freonii se impart in:
- CFC – clorofluorocarbonti;- HCFC – clorofluorocarbonti hidrogenati;- HFC - hidrofluorocarbonati
TEHNICA VENTILARII
VENTILAREA INCAPERILORVENTIL
ARE NATURA
LAPrin ferest
re
Pri n cosuri
de ventilare
Luminatoar
e defelectoare
Instalatii pentru ventilar
ea incaperi
lor
Instalatii
cu functiuni de ventilare
Instalatii de ventilare
Instalatii de cli
matizare partiala
Instalatii de cli
matizare
Instalatii
fara functiuni de ventilare
Instalatii de recirculare
Instalatii de cli
matizare partiala de recirculare
Instalatii de cli
matizare de recirculare
Tehnica ventilarii proceselor
Uscatoare
Separatoare
Instalatii de aspirare locala
Instalatii de transport
pneumatic
Instalatii speciale de ventilare
Perdele de aer
Dusuri de aer
Camere curate
Camere de testare
Instalatii de descetare
Clasificarea instalatiilor DIN 1946
Clasificarea si desemnarea instalatiilor pentru ventilarea incaperilor
Procese termodinamice de tratarea aerului
Numar de proceseNiciunul
Unul
Tip
I,R,UM,US
Instalatii pentru ventilarea incaperilor
Cu functie de ventilareInstalatii
tehnice de ventilare
Instalatii de ventilare de evacuare, AE
idem
Fara functie de ventilareInstalatii de ventilare de
recirculare,AR
Instalatii de ventilare de
recirculare, ARidem
Mai pot fi cu doua, trei sau patru procese
Semne conventionale pentru instalatiile de climatizare sau ventilare
Canal cu gura de aspratie
Clapeta cu jaluzele paralele
Clapeta cu jaluzele opuse
Clapeta de incendiu
Clapeta etansa
Aparat de amestec cu volum constant
Aparat de amestec cu volum variabil si compensarea presiunii initiale
Aparat de amestec cu volum variabil fara compensarea presiunii initiale
Ventiloconventor cu reglare pe partea apei racord la doua conducte
Ventiloconvector fara racord de aer primar racordat la patru conducte
Ventilator radial
Ventilator axial
Turn de racire cu ventilator
Atenuator de zgomot
Baterie de racire a aerului aer/apa
Bateria de racire a aerului aer/freon
Baterie de incalzire a aerului aer/apa
Baterie de incalzire a aerului aer/abur
Camera de amestec cu 3 iesiri
Camera de amestec cu 2 iesiri
Camera de umidificare prin pulverizare
Camera de umidificare prin pulverizare/picurare
G4Filtru de praf (ex.”G4”)
Filtru cu banda roluita (ex.”G4”)G2
Filtru electric
Separator de picaturi
Uniformizator
Pompa
Recuperator de caldura cu placi aer/aer
Recuperator de caldura rotativ aer/aer
aer
apa
Incalzitor/racitor pentru recuperarea regenerativaa caldurii
Incalzitor/racitor pentru recuperarea regenerativa a caldurii
aer
abur
Baterie de incalzire cu tuburi termice
Cazan de incalzire cu apa
Masina frigorifica cu compresie
Masina frigorifica cu absortie
Compresor
culori folosite in instalatiile de ventilare si climatizare
Tipul aerului Simbol Culoare
Aer refulat, in functie de tratare
AI, PAI
Aer exterior, proaspat
AP, PAP
Aer aspirat si evacuat
AA,AE,RAA
Aer recirculat AR
Aer amestecat AM
Elementele principale ale unei instalatii de climatizare
E
P
A
A IIC
M
R
11.Recuperator de caldura2.Camera de amestec3.Filtru de praf4.Baterie de preincalzire5.Baterie de racire6.Umidificator7.Baterie de incalzire8.Ventilator de introducere9.10.Atenuator de zgomot
2 3 4 5 6 7 9
10
8
1112
13
14
15
11.Ventilator evacuare12.Priza de aer proaspat13.Gura de evacuare aer viciat14.Gura de introducere15.Gura de aspirareIC. Incapere climatizataM. Camera de amestecA. AspirareI. Introducere
AERUL ATMOSFERIC
Compozitia atmosferei:A.Homosfera:
1.troposfera : 0-12 km, gradient de temperatura 6.4K/Km2.stratosfera:12-50km, la 50km se ajunge la 0ºC3.mezosfera:50-80 km, temperatura ajumge la -83°C
B.Heterosfera:1.termosfera:80-400 km, se ating temperaturi de 1100-1650°C2.ionosfera, peste 400km, care se imparte si ea in 5 straturi
Compozitia aerului curat, uscat:
Azot
• 75.51% masic
• 78.1% volumic
Oxigen
Argon
Bioxid de carbon
• 0.04% masic
• 0.03%volumic
Hidrogen
• 0.001% masic
• 0.01% volumic
Rest gaze rare
•
Impuritati din aerul atmosferic
Oxidul de carbon: se datoreaza arderilor incomplete, foarte otravitorsi periculos. Concentratia pe strazi este de 30-60mg/m³, in gazele de esapare 36g/m³, iar in incaperile in care se fumeaza mult 50mg/m³.Bioxidul de carbon: are concentratii variabile in functie de zona-750mg/m³ in marile orase, 600 in orase mici si 500 in mediu rural.Bioxidul de sulf: prezent in zonele industriale, in care se lucreaza cu compusi ai sulfului, dar si ca urmare a arderii carbunelui si pacurei. Concentratia medie in gazele rezultate in urma arderii combustibililor, exprimata in g/m³, este: pentru carbune 2, pentru pacura 0.5-3, iar pentru gaz natural este de 0.05. In aerul atmosferic poate ajunge la concentratii de 0.1-1 mg/m³.La o concentratie de 0,5mg/m³ are influenta asupra omului si este vatamator pentru plante. Are miros neplacut, iritant, incolor si inecacios.Oxidul si bioxidul de azot: iar nastere de la descarcarile electrice din atmosfera, in instalatiile de ardere precum si datorita circulatiei rutiere.Este otravitor, si se gaseste liber in atmosfera in concentratii de 0.1...0.5mg/m³.Amoniacul: se gaseste liber in atmosfera datorita proceselor de putrefactie, inconcentratii de 0.02...0.05mg/m³.
Ozonul: se intalneste in stratul situat la altitudinea de 20-35 km, dar poate fi intalnit si la 50-55 de km. Ozonul ia nastere din actiunea razelor ultravioleteasupra atomilor de oxigen, si are rolul de a proteja suprafata Pamantului de actiunea razelor X si g precum si a majoritatii razelor ultraviolete. Ozonul se mai intalneste in atmosfera tereasra ca urmare a descarcarilor electrice, a proceselor de evaporare si oxidare, in concentratii de 0.02-0,2 mg/m³. Concentratiile admisibile in incaperi fiind de 0,1-0,2 mg/m³, iar in concentratii mai mari de 0,2 fiind otravitor. Ozonul intervine in indepartarea mirosurilor fiind un puternic oxidant.Vaporii de plumb : concentratie maxima admisibila 0.1mg/m³PRAFULPrin praf se inteleg particule solide a caror viteza de cadere in aer (sub actiunea campului gravitational) datorita dimensiunilor mici ale acestora, este mult mai mica decat cea corespunzatoare caderii corpurilor. Forma si dimensiunile particulelor de praf pot fi foarte diferite, iar viteza de cadere a acestora(dimensiuni de la 1 .... 1000mm) este: v=3*10 *r*d² (legea lui Stokes).Particulele sub 0,1mm apartin domeniului coloidal.Nuclee de condensare
Nuclee de condensareReprezinta particule mici, care se gasesc in atmosfera, cu diametre de 0,1...1mm, si pe care condenseaza vaporii de apa la saturare, formand asa numitele sisteme coloidale. Aparitia nucleelor de condensare se datoreaza proceselor chimice de condensare si sublimare si nu celor de faramitare mecanica. Fumul este un sistem coloidal de natura solida pe cand ceata este de natura lichida. Nucleele de condensare pot avea sarcina electrica (pozitiva sau negativa) formand ioni.Agentii patogeniAgentii patogeni(germenii),reprezinta mici vietuitoare( microorganisme, bacterii, microbi), de provenienta animala sau vegetala, de forma cilindrica, sferica,spirala sau aciculara, avand grosimea intre 0,5...1mm, si lungimea 1...5mm. In general agentii patogeni adera la particulele solide, asa ca se observa la o crestere a concentratiei de praf si o crestere a concentratiei de agenti patogeni. Continutul de agenti patogeni calculat la metru cub este: 100...300 in mediul rural, si intre 1000....5000 pe strazi, iar in locuinte mai mare.
PoluareaAtmosfericaCantitatea de impuritati continuta de impuritati continuta in aerul atmosferic
Nr. Locul Concentratii
Dimensiunea maxima a granulelor
mg/m³ mm
1 Mediu rural, timp secetos
0.1 25
2 Mediu rural, dupa ploaie
0.05 4
3 Oras mare, zona de locuinte
0.1 7
4 Oras, zona industriala
20 100
5 Incinte industriale 60 1000
6 Locuinte 1...2 -
7 Gaze esapare, instalatii de ardere
1000...15000 -
Poluarea sonoraVALORILE ADMISIBILE PENTRU ZGOMOTELE EXTERIOARE
LOCUL,ZONA Intensitatea zgomotului(Db)
Ziua Noaptea
Zona neidustriala 70 55
Imediata apropiere a zonelor neidustriale
65 50
Zona industriala 60 45
Imediata apropiere a locuintelor 55 40
Exteriorul zonelor de locuit 55 30
Statiuni de odihna si tratament 45 35
In interiorul magazinelor 75
Muzica de ambianta 65
In locuinte 35