Ventilationsanlæg og ventilationsteknik

Transkript

1 INDHOLDSFORTEGNELSE Indholdsfortegnelse Ventilationsanlæg...2 Anlægsopbygning : Spjæld Filtre Varmegenvinding...4 Returluftanlæg...5 Virkningsgrader...6 Krydsvekslerarrangement...6 Roterende varmeveksler...7 Væskekoblede varmevekslere...7 Sjældne former for genvinding Varme og køleflader...9 Varmeflader...9 Køleflader Befugtere...12 Koldvandsbefugter eller fordampningsbefugter Ventilatorer...14 Motorer til ventilatorer Lovbestemt sikkerhedsudstyr ved ventilationsanlæg Multi Choice Test...16 Ofj Side 1

2 1. VENTILATIONSANLÆG Denne lektions opgave er kortfattet: At gennemgå ventilationsanlæg bredt og de enkelte komponenter specifikt. At afdække nogle begreber og præcisere enkelt fysiske tilstande. Anlægsopbygning : Et ventilationsanlæg kan kort sammenfattes i flg. dele: Forsyningsdelen, fordelingsdelen og betjeningsdelen. Forsyningsdel er indblæsningsdel og udsugningsdel med tilhørende kabinetter og arrangementer. Fordelingsdelen er hele kanaldelen med bøjninger, indregulerings/zonespjæld mv. Betjeningsdelen er indblæsnings og udsugningsarmaturerne. Ventilationsanlæg kan opdeles i: CAV (constant air volume) anlæg VAV (variable air volume) anlæg Centralaggregater er arrangementer med indblæsningsdel og udsugningsdel samlet i et fælles kabinet. Centralaggregatets enkeltdele: Spjæld Filtre Varmegenvindingskomponenter Varme og køleflader Befugter Ventilator Motor Sikkerhedsudstyr 2. SPJÆLD Der skelnes mellem afspærringsspjæld, røgspjæld/brandspjæld, reguleringsspjæld og indreguleringsspjæld. Spjæld er klassificeret i tre tæthedsklasser 1,2 og 3. Ved klasse 1 spjæld er der ingen krav om specifik tæthed. Ved klasse 2 spjæld må den maksimale lækage ved en trykforskel over spjældet på 100 Pa være 0,2 m 3 /s pr. m 2 spjældareal. Ved klasse 3 spjæld er tallet Ofj Side 2

3 0,04 m 3 /s pr. m 2 spjældareal. Afspærringsspjæld har til formål at afspærre for hele anlægget eller dele heraf. De kan være udformet som jalousispjæld eller pladespjæld, der specielt anvendes ved cirkulære kanaler. Ved jalousispjæld skelnes mellem modsat eller parallelgående blade. Brandspjæld/røgspjæld kan være udformet på samme måde, dog er disse spjæld klassificeret med hensyn til tæthed og/eller brændbarhed. Reguleringsspjæld er konstruktionsmæssig udformet på samme måde. Reguleringsspjældets opgave er at drøvle for luftgennemstrømning, og spjældet kan antage alle positioner mellem lukket og åben stilling. Reguleringsspjæld. Jalousispjæld med modsatog parallelgående blade. Karakteristikken for spjældet, dvs. forholdet mellem spjældåbning og gennemstrømmet luftmængde ved samme statiske trykforskel over spjældet, er lidt forskellig afhængig af spjældtype. Jalousispjæld med parallelgående blade har det største proportionalitetsområde, hvilke vil sige, at de reguleringsteknisk er at foretrække. Basiskarakteristikken for et spjæld afhænger desuden af antal spjældblade, profilet og lækage. Der findes næsten lineære, fuldproportionale spjældtyper, hvor spjældbladet er udformet nærmest som en oval. Eksempler på basiskarakteristikker for Jalousispjæld med modsat- og parallelgående blade Når spjældfunktioner kontrolleres er det vigtigt, at spjæld og motor er korrekt sammenkoblet, således motorens vandring nøje stemmer overens med spjældets vandring og specielt i lukket position, skal spjældet presses lidt. Det skal ligeledes kontrolleres, at motor og konsol er fastspændt godt og spjældkobling ikke glider på spjældaksel, samt at spjældet kan bevæge sig frit fra lukket position til åben position. 3. FILTRE Som navnet siger anvendes filtre i ventilationsanlæg til at frasortere urenheder og partikler i ventilationsluften. Filtreringen sker primært af hygiejne og komforthensyn. Desuden forsynes følsomme komponenter i ventilationsanlægget, f.eks. genvindingsaggregater og varmeflader med filtre, før luften passerer disse komponenter. Ofj Side 3

4 Filtre er kategoriseret i 3 klasser, grundfiltre, finfiltre og mikrofiltre. Filterklassificeringen afhænger af filtrets evne til at udskille partikler. Grundfiltre udskiller partikler større end 4-5 µm. Finfiltre udskiller partikler større end ca. 0,1 µm og mikrofiltre udskiller partikler større end ca. 0,01 µm. Et finfilter har en begrænset virkning overfor tobaksrøg, hvorimod mikrofiltre er ret effektive overfor tobaksrøg. Grundfiltre er yderligere klassificeret i 4 klasser - EU 1-4, finfiltre er klassificeret i 5 klasser - EU 5-9 og mikrofiltre i 5 klasser - EU Indenfor grupperne betyder et højere tal en større evne til at udskille mindre partikler. Grundfilter ( EU 1 EU 4 ) Finfilter ( EU 5 EU 9 ) Microfilter ( EU 10 EU 14 ) Grundfiltre er normalt udført som planfiltre, og for at forøge filterarealet er filtret ofte placeret i et zig/zag chassis i aggregatet. Tilsmudsning af filtret sker jævnt over hele overfladen. Finfiltre er ofte posefiltre, og tilsmudsningen sker fra posebunden ud mod poseåbningen. Mikrofiltre er typisk placeret i en kassette umiddelbart efter aggregatet. Fælles for alle filtre er, at ved snavset filtre bortkastes filtrene og erstattes af nye. Et mål for filtrets tilsmudsning kan fås ved at overvåge trykfaldet over filtret. Filtertype Starttryktab rent filter Sluttryktab snavset filter Grundfilter ca. 50 Pa ca. 150 Pa Finfilter ca Pa ca. 250 Pa Mikrofilter ca. 250 Pa Fra 400 til 600 Pa Ved indjustering af anlæg kontrolleres slangeforbindelser, og filterpressostat indstilles efter ventilationsentreprenørens anvisninger eller i mangel af disse efter ovennævnte indstillinger. 4. VARMEGENVINDING I henhold til bygningsreglementet skal mekaniske ventilationsanlæg være forsynet med varmegenvinding, således afkastluftens varmeindhold udnyttes. Visse udsugningsanlæg f. eks. toiletudsugning, udsugning med stærkt forurenet luft o.lign. er undtaget for bestemmelsen. Der findes forskellige former for genvindingsarrangementer, og disse skal her kort gennemgås. Ofj Side 4

5 Returluftanlæg I anlæg, hvor der ikke stilles krav om fuld udeluft, når anlægget er i drift, og der ikke udvikles uren luft i rummene, vil der kunne anvendes recirkulation af luften som varmegenvinding. Recirkulationsmuligheden er ofte betinget af, at en vis mængde udeluft tilføres lokalet. Arrangementet består af tre uafhængige spjælde, der elektrisk er koblet sammen, således udeluft og afkastspjæld lukker, medens returluftspjæld åbnes og vise versa. De tre spjæld kan antage alle mellempositioner. Begrænsningen i spjældenes vandring for at opnå den udeluftandel, der ønskes, sker ved at begrænse spjældmotorernes vinkeldrejning. Denne funktion kaldes ofte min. udeluftmængde. Det skal dog pointeres, at det er spjældmotorens vandring, der begrænses, og jvf. ovenstående ang. spjældkarakteristikker, er der ikke overensstemmelse mellem spjældmotorens procentuelle åbningsvinkel og den samme procentuelle luftmængde. Denne form for genvinding finder anvendelse i sportshaller, udstillingslokaler og lignende rum. Anlæggene tjener ofte samtidig til opvarmning af lokalet. Der kan ikke defineres nogen bestemt virkningsgrad for genvindingen. Udeluftandelen i procent kan bestemmes ud fra tre temperaturmålinger. (Returlufttemp.- Blandetemp.) Formlen er : Udeluftandel = 100 (Returlufttemp.- Udelufttemp.) Eks: Returlufttemperatur = 21 grader Blandetemperatur = 16 grader Udetemperatur = -2 grader (21-16) Udeluftand el = 100 = 21,7 % (21- (-2)) Ofj Side 5

6 Virkningsgrader I forbindelse med andre former for varmegenvinding, bortset fra anlæg med varmepumpe, kan der defineres temperaturvirkningsgrad, fugtvirkningsgrad og enthalphivirkningsgrad. Temperaturvirkningsgrad η (eta) er defineret som: (Returlufttemp.- Blandetemp.) (Genvindingstemp.- Udelufttemp.) 100% Det er denne formel, der er opgivet som virkningsgrad (η) i datablade for roterende vekslere og krydsvekslere mv. Normalt oplyst i % De andre virkningsgrader udregnes på samme måde blot indsættes hhv. fugtindhold eller enthalpi i ligningen. Virkningsgraden er udelukkende for genvindingsdelen, og medregner ikke øget motorstørrelse for ventilator og eventuelle pumper i forbindelse med varmegenvindingen. Krydsvekslerarrangement I en krydsvarmeveksler sker varmeoverførslen fra udsugningsluften til udeluften ved en tæt kontakt mellem de to luftstrømme. Luftstrømmene er adskilt af en række tynde plader med god varmeledning. Der er således ikke direkte kontakt mellem luftstrømmene, og lækagestrømmen er meget lille. Ved aggressive luftarter anvendes glas i krydsveksleren for at modvirke korrosion. Krydsvarmeveksleren kan således anvendes, hvor udsugningsluften er lettere forurenet af bakterier, lugt og støv f.eks. i køkkener, værksteder og lettere industri. Krydsvarmeveksleren er uden bevægelige dele og enkel i sin konstruktion. Temperaturvirkningsgraden for en krydsveklser er omkring %. Tages der hensyn til den forøgede motorstørrelse på ventilatorerne for at overvinde trykfaldet i krydsveksleren, er den faktiske virkningsgrad typisk %. Krydsvarmeveksleren overfører ikke fugt, og der kan opstå kondensdannelse og tilisning i vekslerens afkastdel. Specielt hvor udsugningsluften er relativ varm og med et højt fugtindhold f.eks. fra baderum, er det hensigtsmæssig at placere en isvagt (pressostat) over vekslerens udsugningsdel. Når krydsvarmeveksleren indbygges i et aggregat, kombineres veksleren med et by-pass spjæld koblet med et lukkespjæld, således luften via dette spjældarrangement kan ledes uden om veksleren, når varmegenvinding ikke er ønskelig. Spjældarrangementet indgår normalt i en serieregulering, således krydsvarmeveksleren udnyttes optimalt før varmeflade indkobles. Såfremt varmeveksleren er forsynet med tilisningsvagt, omstyres spjældarrangement til fuld by-pass indtil Ofj Side 6

7 pressostaten atter melder normalt trykfald over veksler. Ved indregulering kontrolleres spjældarrangement og motorvandring sammenholdt med spjældenes vandring kontrolleres. I lighed med andre spjældarrangementer sikres en stabil og god sammenkobling mellem spjæld og motor. Reguleringssekvensen kontrolleres. Evt. tilisningsvagt indstilles til normalt trykfald uden is Pa. Roterende varmeveksler I den roterende varmeveksler føres varme og fugt fra afkastluften til rotoren og akkumuleres for derefter ved rotation af veksleren at blive overført til udeluften. Rotorveksleren udføres i to varianter, fugtoverførende (hygroskopisk rotor) og ikke fugtoverførende ( ikke hygroskopisk rotor). Rotorveksleren anvendes, hvor udsugningsluften ikke er forurenet f.eks. i kontorlokaler, møderum o.lign. Selvom der ikke direkte kontakt mellem de to luftstrømme, kan der overføres dårlige lugte og rotorveksleren har desuden via renblæsningssektionen en lækagefaktor, der er på 2-4 % af den nominelle luftstrøm. Ventilatorer placeres normalt sådan, at lækagestrømmen går mod afkastningskanalen. Rotorveksleren er forsynet med en gearmotor med variabel omdrejningstal og et remtræk, således rotorens hastighed kan varieres. Ved variation af rotorens omløbstal kan varmeoverførslen reguleres. Temperaturvirkningsgraden er typisk på %, og fugtvirkningsgraden ved hygroskopisk rotor har samme størrelse. Tages der hensyn til øget motorstørrelse for overvindelse af trykfald i rotoren er den reelle virkningsgrad ca %. Ligesom ved krydsveklser, kan der forekomme kondensering og tilisning på rotoren, og en evt. tilisningsvagt har samme funktion som ved krydsvarmeveksler. Reguleringen af rotorveksler sker normalt ved variation af omdrejningstallet og rotorveksleren indgår i en serieregulering med varmefladen. Ved indregulering kontrolleres rotorens variation af omdrejningstallet, fra stop til max. omdr. og reguleringssekvens efterprøves. Evt. rotoralarm og tilisningsvagt kontrolleres og justeres. Væskekoblede varmevekslere I væskekoblede varmevekslere sker varmeoverførslen ved, at en væske cirkulerer mellem to genvindingsflader, placeret hhv. i afkast- og udeluftkanal. Til samme genvindingsflade i udeluftkanal kan der være koblet flere genvindingsflader af forskellige størrelser placeret i decentrale udsugningsanlæg. Der er ingen risiko for lækage mellem afkast og udeluftkanal, hvilket betyder at denne form for genvinding kan anvendes hvor udsugningsluften er uren, f.eks. med indhold af kulos, opløsningsmidler mv. Mellem genvindingsfladerne er der to rør med væske, normalt anvendes glykolblandet vand for at frostsikre elementerne. Virkningsgraden er normalt mellem 50 og 60 %, og tages der hensyn til cirkulationspumpe og de forøgede ventilatormotorer, Ofj Side 7

8 for at overvinde trykfaldet i genvindingsfladerne, er virkningsgraden næppe mere end %. Reguleringen af genvindingsfladernes effekt sker ved hjælp af en trevejsventil indkoblet i pumpekredsen mellem genvindingsfladerne. Normalt er der konstant vandmængde i kredsen med fladen placeret i udeluften og variabel vandmængde i fladen, der sidder i afkastluften. De senere år er det blevet mere almindeligt at anvende en regulerbar pumpe i stedet for trevejsventil til regulering af væskestrømmen i forbindelse med genvindingsflader. Reguleringen er ligesom ved andre genvindingsarrangementer udført som en serieregulering med varmefladen. Undertiden er fremløbet til fladen i afkastluften forsynet med en temperaturføler, der skal sikre fladen mod kondensering og dermed tilisning. Temperaturen ved føleren holdes over 0 grader celsius. Ved indregulering kontrolleres ventilplacering/kobling og reguleringssekvensen kontrolleres. Funktion af eventuel frostføler kontrolleres. Sjældne former for genvinding Varmevekslere med selvcirkulerende medium I disse varmevekslere sker varmeoverføringen til luften via et medie som fordamper i varmeoptagerdelen (afkastluften) og for derefter at kondensere i udeluften. Mediet er normalt et kølemiddel, hvis fordamper/kondenseringstemperatur passer til de forkomne temperaturforhold. Medierørets hældning er bestemmende for varmeoverførslen i veksleren. Temperaturvirkningsgraden for veksleren er bestemt af medierørets hældning og kan komme op mellem 65 og 70 %. Regulering og styring foregår normalt ved hjælp af by pass spjæld eller vipning af veksleren. Blev for år tilbage forhandlet under navnet Q-dot. Varmegenvinding ved hjælp af kompressor. I lighed med varmevekslere med selvcirkulerende system sker varmeoverføringen via et kølemedie som bringes til fordampning/kondensering i luftstrømmene. Systemet kaldes også en varmepumpe, idet der er anvendt en kompressor til at danne de fornødne trykforhold for cirkulation, ekspansion og kompression. Systemets teoretiske effektfaktor benævnes COP (coefficient of performance), som er forholdet mellem kondensatorens varmeafgivelse og kompressorens optagne el effekt. Denne faktor ligger typisk mellem 4 og 8, men tages der hensyn til tab i processen, skal denne faktor ganges med ca. 0,5. Jo mindre temperaturforskel der er i mellem fordamper og kondensator jo højere effektfaktor. Systemet finder anvendelse, hvor der ønskes en meget høj indblæsningstemperatur f.eks. i svømmehaller. Undertiden anvendes systemet desuden til produktion af varmt brugsvand. Ofj Side 8

9 5. VARME OG KØLEFLADER Varmeflader Vandvarmeflader Dampvarmeflader El varmeflader Vandvarmeflade Vandvarmeflader er normalt konstrueret af et antal parallelle vandret liggende rør forsynet med lameller og monteret i en eller flere rækker vinkelret på luftstrømmen. Frem og returrør i varmefladen samles i hvert sit samlerør, der er forsynet med hhv. udluftning og aftapning. Der kan være flere rørrækker i varmefladen. På større anlæg kan flere varmeflader af standardstørrelse være koblet parallel for at opnå den ønskede ydelse. Er det derimod varmeoverførelsen, der ønskes øget, kan varmeflader kobles i serie i luftstrømmen. Vandvarmeflader kan kobles i medstrømskobling eller modstrømskobling. Medstrømskobling betyder at vandstrømmen og luftstrømmen går i samme retning. Hvis varmefladen er koblet i modstrøms, går vandstrømmen imod luftstrømmen. Normalt er varmeflader koblet i modstrøms; dvs. varm luft møder varmt vand. Ved denne kobling yder varmefladen den største effekt. Den tilførte varme til luften kan bestemmes af: Φ = ρ c p q v (t u t i ) [W] Hvor ρ er luftens massefylde i kg/m 3 c p er luftens specifikke varmekapacitet i J/kg x K q v er luftens volumenstrøm i m 3 /s t u er luftens afgangstemperatur t i er luftens tilgangstemperatur Ved normal lufttryk 1013 mbar og 20 C kan de første to parametre sættes til 0,3 når luftmængden indsættes i m 3 /h. Varmeeffekten kan således tilnærmet beregnes ved: 0,3 luftmængden (m 3 /h) x t - effekten fås da i [W]. Vandstrømmen gennem fladen beregnes af principielt samme formel som ovenfor nævnt, blot indsættes specifikke data for vand i stedet for luft og ved at isolere q, fås også her en tilnærmet beregningsmetode. Q = Φ / 4200 t` [kg/s] eller ~ [l/s] Hvor t` er vandets afkøling. Ofj Side 9

10 For at kunne sammenligne med en ventils K v værdi, er det praktisk at få værdien angivet i m 3 /h. Den tilnærmede formel ser da således ud: Q = Φ / 1,16 t` 1000 [m 3 /h] Frysesikring af vandvarmeflade Cirkulationspumpe: En varmeflade i et ventilationsanlæg med udeluft, skal altid forsynes med cirkulationspumpe og shuntforbindelse, således der er bevægelse i vandet i varmefladen. Pumpen kan dog stoppes under ventilationsanlæggets stilstand ved udetemperaturer over 5 grader. Undtaget for cirkulationspumpe kan være zonevarmeflader, placeret i ventilationsanlæggets fordelingssystem. Frosttermostat(er): Varmefladens afgangsside (luft) forsynes med en termostat, hvis kapillarrør (2-6 m.) fordeles jævnt over varmefladen. Ved større varmeflader anvendes to termostater eller flere. Termostaten må ikke føres på kryds og tværs over varmefladen, men skal påbindes ud for de enkelte rørslag i varmefladen. Når termostaten føres frem og tilbage ved rørene, vendes kapillarrøret ud over afdækningen ved siden af varmefladen. Såfremt varmefladens faceareal ikke giver plads til hele kapillarrøret, lægges kapillarrøret dobbelt på nogle rørslag. Kniber det med at dække hele varmefladen, påbindes termostaten rørene ved vandets udløb, normalt i bunden af varmefladen. Såfremt aggregatet er placeret i et uopvarmet rum, skal termostathuset placeres inde i aggregatet. Kapillarrøret er fyldt med en gas/voks blanding, med en meget kraftig temperaturudvidelseskoefficient, således termostatens kontaktsæt skifter, såfremt blot cm. af kapillarrøret udsættes for temperatur under indstillet værdi. Varmefladen kan desuden være forsynet med en stilstandsfrosttermostat, der er fastgjort til varmefladen på luftens tilgangsside. Termostaten fastgøres som beskrevet ovenfor. Når anlægget sættes i drift, annulleres stilstandstermostatens funktion. Denne stilstandssikring anvendes især, hvor varmefladen er placeret i nærhed af luftindtaget, kun adskilt af afspærringsspjæld og filter. Stilstandsfrosttermostaten skal tvangsåbne motorventilen. Varmefladen kan også være forsynet med en modulerende temperaturregulering, der via en dykrørsføler placeret i et af varmefladens rør under stilstand opretholder en bestemt, men indstillelig temperatur i varmefladen. Det er en reguleringsform, der især anvendes på anlæg placeret i meget kolde temperaturområder f.eks. i det nordlige Norge, Finland og Sverige. På denne måde kan frostudfald under opstart undgås. Ovennævnte tiltag har kun et formål: At sikre mest mulig mod tilfrysning og dermed sprængning af varmeflader og ofte med store vandskader tilfølge. Driftfrosttermostaten skal indgå i styringen, således anlægget stopper og motorventil tvangsåbnes ved udkoblet termostat. Drifttermostaten er også aktiv under stilstand. Ofj Side 10

11 Efter udkobling, og når der atter er tilstrækkelig varme i fladen, genindkobler termostat, og anlægget vender tilbage til aktuel driftsform. Den modulerende frostregulering er også aktiv under drift, og såfremt temperaturen nærmer sig en kritisk værdi, overtager frostregulator styringen af motorventilen. Falder temperaturen yderligere stoppes anlæg og den elektroniske termostat har samme funktion, som den ovenfor beskrevne driftfrosttermostat. I Danmark er der tradition for at anvende termostater til frysesikring, og den modulerende regulering ses yderst sjældent. Stilstandstermostaten kan selvsagt ikke stå alene, men er et supplement til drifttermostaten. Hvert år sker der i Danmark følgeskader for millionbeløb forårsaget af utætte vandvarmeflader. Nogle af disse skader kan utvivlsomt tilskrives utilstrækkelig funktion af frysesikring ved fladerne. Derfor er det meget vigtig at efterse installationen af frysesikringen og funktionsafprøve ved idriftsætning af et anlæg. Frosttermostaten afprøves ved hjælp af koldspray på cm af termostatens kapillarrør, og efter udkobling iagttages om funktionen er i henhold til ovennævnte beskrivelse. Det skal dog pointeres, at selv den mest korrekte udførelse af frysesikring ikke kan frostsikre varmefladen under alle forhold. Ved varmeforsyningssvigt og udetemperatur under nul grader, er det kun et spørgsmål om tid, før varmefladen tiliser og sprænger. Det samme gør sig gældende ved strømsvigt, såfremt rørsystemet ikke er forsynet med selvvirkende termostatventil, der by-pass er reguleringsventilen ved lave temperaturer. Dampvarmeflade Dampvarmeflader er normalt konstrueret med lodretstående rør, således kondensatet hurtigt kan løbe fra varmefladen. Manifold i top sikrer en ensartet forsyning af damp til alle rør, og en tilsvarende manifold i bund sikrer opsamling af kondensat fra rørene. I modsætning til vandvarmeflader er dampvarmeflader normalt udført i stål med en mekanisk styrke, der bevirker at fladen kan tåle at kondensatet fryser til is. En dampvarmeflade kan ikke forsynes med frosttermostat i lighed med vandvarme-flade. For at undgå is i en dampvarmeflade, der er udsat for tilgangsluft under 0 grader, anbefales det at dele dampvarmefladen op i to eller flere seriekoblede varmeflader. Den første varmeflade (set fra luftsrømmen) forsynes med on/off styring og reguleringen af temperaturen sker på den anden varmeflade på helt normalt vis. Det kræver en nøje dimensionering af fladerne, således den første flade giver en opvarmning af luften på grader og resten af opvarmingsbehovet sker på den anden flade. Anlæg med dampvarmeflade kan forsynes med en minimum termostat placeret efter ventilatoren. Termostaten skal stoppe anlægget, hvis temperaturen kommer under en forindstillet værdi f. eks grader. Såfremt kondensatet i en dampvarmeflade fryser til is, kan optøning kun ske ved hjælp af eksterne varmekilder f.eks. el varmeblæser eller lavspændingstransformer. Regulering af dampvarmeflade sker via motorventil placeret på dampledning umiddelbart før dampvarmefladen. Rørinstallationen i forbindelse med dampventilen skal indeholde de fornødne antal vandudladere, således der ikke forekommer væskeslag i damprør og reguleringsventilen under drift. Ofj Side 11

12 El varmeflade El varmeflade kan i opbygningen med hensyn til lameller og den fysiske størrelse sidestilles med en vandvarmeflade, dog sker opvarmningen via en række el stave, der er indbygget i varmefladens lameller. De enkelte stave er for 1 x 230 Volt, men ved en eller flere stjernekoblinger kan batteriet tilsluttes 3 x 380 V. Reguleringsformen for el batterier er on/off (tidsproportional styring), trin eller modulerende styring. Ved trinkobling er varmefladen opdelt i et trinforhold f.eks. 1:2:4:8, der muliggør anvendelse af binær kobling af el batteriet. Ved trinopdelingen skal mindste trin svare til en opvarmning af luften på ca. 1-1,5 C. Ved modulerende styring anvendes triacregulator(er) dimensioneret efter varmefladens strømforbrug. Ved anvendelse af el varmeflader skal anlægget forsynes med ventilatorvagt, og der skal etableres efterløb på ventilator for at køle el batteriet. El varmeflader er forsynet med to sikkerhedstermostater, en for manuel indkobling (Fast indstillet værdi 110 C) og en for automatisk indkobling (indstillingsværdi 65 C). Køleflader Vandkøleflade Vandkøleflader er analoge med vandvarmeflader i opbygningen og grundlaget for dimensioneringen er de samme som for varmefladen, dog skelnes der mellem tør afkøling og våd afkøling. Ved våd afkøling, dvs. udfældning af kondens, skal der ved dimensioneringen tages hensyn til vandets fordampningsvarme. Mediet i vandkøleflader er normalt vand iblandet glykol, salt eller anden frostsikrende tilsætning, således der ikke forekommer is i kølefladen. Regulering af køleflade sker via motorventil. Køleflade for direkte ekspansion Ved køleflader for direkte ekspansion af kølemidlet f. eks. freon er tilgangen til fladen forsynet med et fordelerhoved, således fordampningen sker jævnt over hele kølfladen. Regulering af køleflade med direkte ekspansion sker via trinkobling, modulerende hot gas by pass regulering eller sugetryksregulering. Med hensyn til køleteori henvises til modul vedr. køleanlæg. 6. BEFUGTERE Befugter til klimaanlæg kan inddeles i flg. typer: Skivebefugter Dysebefugter Kasettebefugter Ultralydsbefugter Dampbefugter. Ofj Side 12

13 Koldvandsbefugter eller fordampningsbefugter Skivebefugtere og dysebefugtere anvendes normalt kun i anlæg hvor store luftmængder skal befugtes. Systemet består af et kar med pumpearrangement til forsyning af dyser eller skiver. Efter befugteren er der afslagsmåtter eller labyrinter, der hindrer ufordampede aerosoler i at trænge ud i kanalsystemet. Kasettebefugter eller befugter med fordamperindsats er et arrangement med kar, pumpe og tilhørende indsats. Indsatsen er udformet således, der opnås stor kontaktflade med luften. Indsatsen overrisles af vand og når luften passerer henover kasetten fordamper vandet og luften befugtes. Ultralydsbefugteren er en befugtertype, hvor kold damp produceres ved hjælp af højfrekvens. Efter ultralydsbefugteren kræves ligeledes afslagsmåtter eller labyrinter. Alle fire ovenfor nævnte typer befugtning kræver opvarmning, for at der kan ske en fordampning, og der vil normalt være en varmeflade placeret umiddelbart foran befugteren. Reguleringen kan ske enten on/off via hygrostat eller modulerende ved regulering af den tilførte vandmængde. Til regulering af temperaturen efter befugteren, vil der være en såkaldt dugpunktsregulering, der holder en konstant temperatur efter befugteren. Der sker normalt en yderligere opvarmning i en eftervarmeflade, før luften fordeles i kanalsystemet. Koldvandsbefugtere kan undertiden ses anvendt som kølelement i et ventilationsanlæg. Befugteren eller køleren er da anbragt i udsugningsaggregatet, og den nedkøling, som befugteren giver, overføres via en ikke fugtoverførende rotorveklser eller krydsveksler til indblæsningsdelen. Systemet kaldes evaporativ køling. Dampbefugtere Dampbefugtere kan opdeles i to typer enten med eller uden egen dampproduktion. Ved dampbefugter uden egen dampproduktion anvendes en separator før indsprøjtning af damp sker. Separatoren sikrer at kondensat udskilles, således dampen kan føres via reguleringsventil til dampspydet. Regulering af befugteren sker via fugtføler og reguleringsventil. Der placeres en max. hygrostat i indblæsningskanal som sikrer mod overbefugtning. Dampbefugter med egen dampproduktion er normalt en dampgenerator (elektrisk) placeret umiddelbart ved siden af ventilationsaggregatet. Fra dampgeneratoren er der ført spyd direkte ind i kanalen, og dampspydet er udformet således evt. kondensat ledes bort og til afløb. Dampen i generatoren produceres efter behov og regulering kan ske enten ON/OFF via hygrostat eller modulerende via effektstyring af befugterens elektroder. Der kan også anvendes en max. hygrostat, såfremt dampproduktionen ikke kan begrænses på anden vis. Dampbefugtere giver kun ganske lidt opvarmning af luften ca. 0,5-1 C, og den opvarmning ses der normalt bort fra ved dimensionering af et ventilationsanlæg. Ofj Side 13

14 7. VENTILATORER De mest anvendte ventilatortyper til ventilations- og klimaanlæg er aksialventilatorer og radialventilatorer. Aksialventilatorer er direkte trukket af motoren og anvendes i tagventilatorer, store centrale fordelingsanlæg og varmeventilatorer. Aksialventilatorerne er kendetegnet ved at have et relativt højt støjniveau, men ved udvikling af nye materialer og udvikling af skovlbladenes udformning ses aksialventilatoren i dag også anvendt i centralaggregater. Skovlbladene kan være faste eller med justerbar vinkelindstilling. Aksialventilatorerne har en høj virkningsgrad og små dimensioner. Radialventilatorer eller centrifugalventilatorer findes med forskellige udformninger af radialhjulet. F- hjul med fremadbøjede skovle (sirocco hjul), B hjul med bagudbøjede skovle og T-hjul med lige radiale skovle. Ved valg af ventilatortype er der mange hensyn at tage. Ved samme periferihastighed vil f. eks. et F hjul give et højere tryk end et B hjul, omvendt har F- hjulet til gengæld en dårligere virkningsgrad, men valget afhænger meget af den konkrete opgave. Virkningsgraden og dermed energiforbrug pr. transporteret m 3 luft vægter i dag højt, og de fleste aggregater til klimaanlæg er forsynet med ventilatorer med bagudkrummede hjul. T hjulet anvendes især til ventilationsanlæg i forbindelse med materialetransport f.eks. spånsugeanlæg o. lign. Motorer til ventilatorer Til småmotorer med direkte trukne ventilatorer anvendes ofte motorer for 1 x 230 V med kondensatorstart eller hjælpevikling. Ved flerhastighedsdrift af ventilatoren forsynes motoren med en spændingsregulering. Der er dog visse begrænsninger ved spændingsreguleringen, idet motorens kraftmoment reduceres i anden potens af spændingsreduktionen. Som håndregel må spændingen ikke justeres under Volt. Mindre motorer for 1 x 230 V tilslutning findes desuden med indbygget frekvensomformer, der genererer 3 x 230 V, og disse motorer kan reguleres i lighed med andre frekvensstyrede motorer. Trefasede motorer for 3 x 400 V kan være motorer for direkte start, to hastighedsdrift eller for Y/D start. Motor for to hastighedsdrift kan være enten polomkobbelbar motor eller motor med adskilte viklinger. Ved polomkobbelbar motor eller motor med Dahlander-vikling er de to hastigheder altid i forholdet 1 : 2. Ved start af ventilator med Y/D start reduceres motorens startmoment, og den forventede reduktion i strømstødet ved skift fra lav til høj hastighed bliver ikke som for en ubelastet motor. Omkoblingstidspunktet skal vælges med omhu, idet et for tidligt skift kan give en startstrøm svarende til startstrømmen ved direkte start. Ved store ventilatorer med luftmængder på over ca m 3 /h kan ventilatoren have så stor en masse, at den klassificeres som tungtstartende, og der skal tages de fornødne hensyn ved valg af kontaktor og udstyr for overstømsbeskyttelse. For regulering af ventilatorens omdrejningstal er det blevet almindeligt at forsyne motoren med frekvensregulering, som giver et stort reguleringsområde (fra 10 til 110 % ) af motorens nominelle omdrejningstal. Ofj Side 14

15 Ved indregulering af anlæg indstilles motorværn på motorens nominelle strømforbrug, og ventilatorens omdrejningsretning kontrolleres. 8. LOVBESTEMT SIKKERHEDSUDSTYR VED VENTILATIONSANLÆG Udover de krav der stilles i Stærkstrømsbekendtgørelsen, som ikke behandles her, er der i DIF s norm for brandtekniske foranstaltninger ved ventilationsanlæg opstillet en række sikkerhedskrav, der skal iagttages ved projektering og udførelse af ventilationsanlæg. I dette afsnit skal kun behandles de forhold, der omhandler krav til automatikanlægget. Citat fra ovennævnte norm. Sikkerhed mod røgspredning fra eller via centralaggregater og ventilatorer anses almindeligvis at være opfyldt, når følgende betingelser er opfyldt: Indblæsningsanlæg forsynes med en 70 C brandtermostat eller røgdetektor umiddelbart efter ventilatoren. Ved aktivering stoppes indblæsningsanlægget. Indblæsnings- og udsugningsanlæg med returluftsforbindelse forsynes med røgspjæld samt med en 40 C brandtermostat eller røgdetektor umiddelbart før udsugningsventiltor og returluftsforbindelse. Ved aktivering lukker returluftspjældet og indblæsning- og evt. udsugningsventilator stopper. Røgspjæld skal også lukke ved forsyningssvigt (el). Indblæsnings- og udsugningsanlæg med varmegenvinding sikres som foran beskrevet, såfremt der er mulighed for lækage i varmegenvindingskomponenterne. Ved varmegenvinding med stor lækage kan der monteres røgspjæld, der lukker ved anlægsstop og forsyningssvigt. Efter endt brand- og røgfare skal brandtermostaterne tilbagekobles manuelt på stedet. Forannævnte foranstaltninger kan udelades, såfremt anlægget er opstillet i den brandcelle/brandsektion (uopdelt), de betjener. Undertiden anvendes et ventilationsanlægs fordelingsdel som røgventileret kanalsystem og i disse tilfælde, er der placeret afspærringsspjæld mellem aggregatet og fordelingssystemet. Spjældene er normalt lukket, men åbnes ved forsyningssvigt. De krav, der fra brandmyndighederne er stillet i forbindelse med klassifikation af områder med brandfare og eksplosionsfare er behandlet i Stærkstrømsbekendt-gørelsen Del 7 kapitel 703 og 704 og der henvises til bekendtgørelsen for yderligere informationer. Ofj Side 15

16 9. MULTI CHOICE TEST Et CAV anlæg er: Et ventilationsanlæg med genvinding. Et ventilationsanlæg med konstant luftmængde Et ventilationsanlæg med frekvensomformer Et spjæld er klassificeret m.h.t. tæthed: I klasse 1, 2 & 3. Afspærringsspjæld, røgspjæld og brandspjæld. Reguleringsspjæld og jalousispjæld. Filtre til ventilationsanlæg er opdelt i: Planfiltre og kassettefiltre. Posefiltre og microfiltre. Grundfiltre, finfiltre og microfiltre. Roterende varmeveksler med hygroskopisk rotor er: En genvindingsenhed, der kun overfører varmeenergi. En genvindingsenhed, der overfører fugtighed og varmeenergi. En genvindingsenhed, der kun overfører fugtindhold. Væskekoblede batterier er: Rørforbundne flader i et ventilationsanlæg til varmegenvinding. To varmeflader der er seriekoblet i luftstrømmen. Flader, der anvendes til både køling og opvarmning af indblæsningsluften. Den termiske virkningsgrad for et passivt genvindingsaggregat bestemmes ud fra: Afkasttemperatur og genvindingstemperatur. Udsugningstemperatur, genvindingstemperatur og udetemperaturen. Udetemperaturen og afkasttemperaturen. Ofj Side 16

17 En varmeflade har størst ydelse ved: Medstrømskobling. Modstrømskobling. Ydelsen er uafhængig af koblingen. Frysesikring af varmefladen sker traditionelt ved hjælp af: Udendørstermostat. Kappilarrørstermostat. Temperatorventil. Ved frostfare i vandvarmeflade: Stoppes anlæg og motorventil åbnes. Alarmeres driftspersonalet. Styres luften udenom varmefladen. Dampvarmevekslere frysesikres ved: Kappilarrørstermostat Sektionering af varmefladen. At opvarme kondensudlader. Køleflade med direkte ekspansion er: En flade med ekspansionsbeholder og sikkerhedsventiler. En flade hvor kølemidlet fordamper i fladen. En køleflade der styres ON/OFF. En koldtvandsbefugter- Afkøler luften under befugtning. Opvarmer luften en smule under befugtning. En befugter, der får tilført vand fra en istank. Ofj Side 17

18 En ventilator med B-hjul: Kaldes en Sirocco hjul Her en højere virkningsgrad end et F-hjul. Anvendes mest i forbindelse med materialetransport. Ved en motor med Dahlandervikling er hastighedsforholdet: Altid 2:1. Ikke givet på forhånd. Afhængigt af driftsspændingen. Ved udkoblet brandtermostat skal: Både indblæsnings- og udsugningsventilator stoppes. Friskluftspjæld lukkes. Røgspjæld i returluft lukkes. Ofj Side 18