Pokyny pre návrh vetrania

Účelom usmernení (Blomsterberg, 2000) [odkaz 6] je poskytnúť poradenstvo odborníkom (predovšetkým projektantom HVAC a správcom budov, ale aj klientom a užívateľom budov), ako vytvoriť ventilačné systémy s dobrým výkonom použitím konvenčných a inovatívnych technológií.Smernice sú použiteľné pre ventilačné systémy v obytných a komerčných budovách a počas celého životného cyklu budovy, tj krátke, projektovanie, výstavba, uvedenie do prevádzky, prevádzka, údržba a dekonštrukcia.

Pre návrh ventilačných systémov založený na výkone sú potrebné nasledujúce predpoklady:

• Pre systém, ktorý sa má navrhnúť, boli špecifikované výkonnostné špecifikácie (týkajúce sa kvality vnútorného vzduchu, tepelného komfortu, energetickej účinnosti atď.).
• Uplatňuje sa perspektíva životného cyklu.
• Vetrací systém je považovaný za neoddeliteľnú súčasť budovy.

Cieľom je navrhnúť ventilačný systém, ktorý spĺňa špecifikácie výkonu špecifické pre daný projekt (pozri kapitolu 7.1), využívajúc konvenčné a inovatívne technológie.Návrh ventilačného systému musí byť zosúladený s projekčnou prácou architekta, statika, elektrotechnika a projektanta vykurovacieho/chladiaceho systému, aby sa zabezpečilo, že hotová budova s ​​vykurovacím, chladiacim a ventilačným systémom funguje dobre.V neposlednom rade je potrebné konzultovať so správcom budovy jeho špeciálne želania.Ten bude ešte dlhé roky zodpovedať za chod ventilačného systému.Projektant preto musí určiť určité faktory (vlastnosti) pre ventilačný systém v súlade so špecifikáciami výkonu.Tieto faktory (vlastnosti) by mali byť zvolené tak, aby celkový systém mal najnižšie náklady životného cyklu na špecifikovanú úroveň kvality.Ekonomická optimalizácia by sa mala vykonať s prihliadnutím na:

• Investičné náklady
• Prevádzkové náklady (energie)
• Náklady na údržbu (výmena filtrov, čistenie potrubí, čistenie vzduchových koncových zariadení atď.)

Niektoré z faktorov (vlastností) pokrývajú oblasti, v ktorých by sa mali v blízkej budúcnosti zaviesť alebo sprísniť výkonnostné požiadavky.Ide o tieto faktory:

• Dizajn s perspektívou životného cyklu
• Dizajn pre efektívne využitie elektrickej energie
• Dizajn pre nízke hladiny zvuku
• Návrh na využitie systému energetického manažmentu budovy
• Dizajn pre prevádzku a údržbu

Dizajn so životným cyklom perspektíva 

Budovy musia byť trvalo udržateľné, tj budova musí mať počas svojej životnosti čo najmenší vplyv na životné prostredie.Zodpovedných za to je niekoľko rôznych kategórií osôb, napr. projektanti, správcovia budov.Výrobky je potrebné posudzovať z hľadiska životného cyklu, kde je potrebné venovať pozornosť všetkým vplyvom na životné prostredie počas celého životného cyklu.V počiatočnom štádiu môžu projektant, kupujúci a dodávateľ urobiť rozhodnutia šetrné k životnému prostrediu.Budova sa skladá z niekoľkých rôznych komponentov s rôznou životnosťou.V tejto súvislosti je potrebné brať do úvahy udržiavateľnosť a flexibilitu, tj že využitie napr. administratívnej budovy sa môže počas rozpätia budovy niekoľkokrát zmeniť.Výber ventilačného systému je zvyčajne silne ovplyvnený nákladmi, tj zvyčajne investičnými nákladmi a nie nákladmi na životný cyklus.Často to znamená vetrací systém, ktorý len spĺňa požiadavky stavebného zákona pri najnižších investičných nákladoch.Prevádzkové náklady napr. ventilátora môžu predstavovať 90 % nákladov životného cyklu.Dôležité faktory relevantné pre perspektívy životného cyklu sú:
Dĺžka života.

• Vplyv na životné prostredie.
• Zmeny ventilačného systému.
• Analýza nákladov.

Priamou metódou používanou na analýzu nákladov životného cyklu je výpočet čistej súčasnej hodnoty.Metóda kombinuje investície, energiu, údržbu a environmentálne náklady počas časti alebo celej prevádzkovej fázy budovy.Ročné náklady na energiu, údržbu a životné prostredie sú v súčasnosti prepočítané na náklady (Nilson 2000) [odkaz 36].Týmto postupom je možné porovnávať rôzne systémy.Vplyv na životné prostredie v nákladoch je zvyčajne veľmi ťažké určiť, a preto sa často vynecháva.Vplyv na životné prostredie sa do určitej miery zohľadňuje zahrnutím energie.Výpočty LCC sa často robia na optimalizáciu spotreby energie počas doby prevádzky.Hlavná časť spotreby energie počas životného cyklu budovy je počas tohto obdobia, tj vykurovanie/chladenie priestorov, vetranie, výroba teplej vody, elektrina a osvetlenie (Adalberth 1999) [odkaz 25].Za predpokladu, že životnosť budovy je 50 rokov, prevádzková doba môže predstavovať 80 – 85 % z celkovej spotreby energie.Zvyšných 15 – 20 % je na výrobu a prepravu stavebných materiálov a stavebníctvo.

Dizajn pre efektívne využitie elektrina na vetranie 

Spotrebu elektrickej energie ventilačného systému určujú najmä nasledujúce faktory: • Pokles tlaku a podmienky prúdenia vzduchu v potrubnom systéme
• Účinnosť ventilátora
• Technika riadenia prietoku vzduchu
• Úprava
Na zvýšenie efektívnosti využívania elektriny sú zaujímavé tieto opatrenia:

• Optimalizujte celkové usporiadanie ventilačného systému, napr. minimalizujte počet ohybov, difúzorov, zmien prierezov, T-kusov.
• Vymeňte za ventilátor s vyššou účinnosťou (napr. priamo poháňaný namiesto remeňového, efektívnejší motor, dozadu zahnuté lopatky namiesto dopredu zahnutých).
• Znížte tlakovú stratu na prípojke ventilátor – potrubie (vstup a výstup ventilátora).
• Znížte pokles tlaku v potrubnom systéme napr. cez ohyby, difúzory, zmeny prierezov, T-kusy.
• Nainštalujte účinnejšiu techniku ​​ovládania prietoku vzduchu (ovládanie frekvencie alebo uhla lopatiek ventilátora namiesto ovládania napätia, klapky alebo vodiacej lopatky).

Pre celkové využitie elektriny na vetranie je samozrejme dôležitá aj vzduchotesnosť potrubia, prietoky vzduchu a prevádzkové časy.

Aby sa ukázal rozdiel medzi systémom s veľmi nízkymi poklesmi tlaku a systémom s doterajšou praxou, porovnal sa „účinný systém“, SFP (špecifický výkon ventilátora) = 1 kW/m³/s, s „normálnym systémom“. “, SFP = medzi 5,5 – 13 kW/m³/s (pozriTabuľka 9).Veľmi efektívny systém môže mať hodnotu 0,5 (pozri kapitolu 6.3.5 ).

Tabuľka 9: Vypočítané tlakové straty a SFP hodnoty pre „efektívny systém“ a „prúd systém“. 

Dizajn pre nízke hladiny zvuku 

Východiskovým bodom pri projektovaní pre nízke hladiny hluku je navrhovanie pre nízke hladiny tlaku.Týmto spôsobom je možné zvoliť ventilátor pracujúci pri nízkej frekvencii otáčok.Nízke poklesy tlaku je možné dosiahnuť nasledujúcimi spôsobmi:

• Nízka rýchlosť vzduchu, tj veľké rozmery potrubia
• Minimalizujte počet komponentov s poklesom tlaku, napr. zmeny orientácie alebo veľkosti potrubia, klapky.
• Minimalizujte pokles tlaku na potrebných komponentoch
• Dobré prúdové podmienky na vstupoch a výstupoch vzduchu

Na reguláciu prúdenia vzduchu sú vhodné nasledujúce techniky, berúc do úvahy zvuk:

• Ovládanie frekvencie otáčania motora
• Zmena uhla lopatiek ventilátorov axiálnych ventilátorov
• Pre hladinu hluku je dôležitý aj typ a montáž ventilátora.

Ak takto navrhnutý systém vetrania nespĺňa požiadavky na hluk, potom je s najväčšou pravdepodobnosťou potrebné zahrnúť do návrhu tlmiče hluku.Nezabudnite, že cez ventilačný systém môže prenikať hluk, napr. hluk vetra cez vonkajšie vetracie otvory.
7.3.4 Návrh na použitie BMS
Systém riadenia budovy (BMS) budovy a rutiny pre sledovanie meraní a alarmov určujú možnosti na dosiahnutie správnej prevádzky systému vykurovania/chladenia a vetrania.Optimálna prevádzka systému HVAC vyžaduje, aby bolo možné samostatne monitorovať podprocesy.Toto je tiež často jediný prístup k odhaleniu malých nezrovnalostí v systéme, ktorý sám o sebe nezvýši spotrebu energie natoľko, aby sa aktivoval alarm spotreby energie (maximálnymi úrovňami alebo následnými postupmi).Jedným z príkladov sú problémy s motorom ventilátora, ktorý sa neprejavuje na celkovej spotrebe elektrickej energie na prevádzku budovy.

To neznamená, že každý ventilačný systém by mal monitorovať BMS.Pri všetkých systémoch okrem najmenších a najjednoduchších by sa malo brať do úvahy BMS.Pre veľmi zložitý a veľký ventilačný systém je pravdepodobne potrebný BMS.

Úroveň sofistikovanosti BMS musí súhlasiť s úrovňou znalostí prevádzkového personálu.Najlepším prístupom je zostaviť podrobné špecifikácie výkonu pre BMS.

7.3.5 Návrh na prevádzku a údržbu
Aby sa umožnila správna prevádzka a údržba, musia byť napísané príslušné pokyny na prevádzku a údržbu.Aby boli tieto pokyny užitočné, musia byť pri navrhovaní ventilačného systému splnené určité kritériá:

• Technické systémy a ich komponenty musia byť prístupné pre údržbu, výmenu atď. Ventilátorové miestnosti musia byť dostatočne veľké a vybavené dobrým osvetlením.Jednotlivé komponenty (ventilátory, klapky atď.) ventilačného systému musia byť ľahko prístupné.
• Systémy musia byť označené informáciami o médiu v potrubiach a kanáloch, smere prúdenia atď. • Musí byť uvedený testovací bod pre dôležité parametre

Návod na prevádzku a údržbu by sa mal pripraviť vo fáze projektovania a dokončiť vo fáze výstavby.

Pozrite si diskusie, štatistiky a profily autorov k tejto publikácii na: https://www.researchgate.net/publication/313573886
Smerom k zlepšeniu výkonu mechanických ventilačných systémov
Autori, vrátane: Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
Niektorí z autorov tejto publikácie pracujú aj na týchto súvisiacich projektoch:
Vzduchotesnosť budov
PASÍVNA KLIMATIZÁCIA: FCT PTDC/ENR/73657/2006