ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z INSTALACJI BUDOWLANYCH cz. 1

Ćwiczenia laboratoryjne z instalacji budowlanych. CZĘŚĆ 1

Książka powstała jako materiał pomocniczy do zajęć laboratoryjnych z wentylacji i klimatyzacji prowadzonych w pracowniach Instytutu Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych Politechniki Łódzkiej. Jest praktycznym uzupełnieniem wiedzy teoretycznej przekazywanej na wykładach, ćwiczeniach i podczas projektowania.

Zamieszczona wiedza ma pomóc efektywnie i bezpieczne przeprowadzić ćwiczenia laboratoryjne, wykonać sprawozdania z badań oraz pozwolić zrozumieć zachodzące procesy i zjawiska w aspekcie praktycznym. Książka zawiera opisy aparatury i przyrządów pomiarowych, jednakże skupiono się głównie na sposobach i metodach wykonywania pomiarów i interpretacji otrzymywanych wyników co jest istotne przy prowadzeniu samodzielnych badań laboratoryjnych.

Została ona przygotowana w szczególności z myślą o studentach kierunków Inżynieria Środowiska, Inżynieria Procesowa i Ochrona Środowiska. Może być także przydatna w przemyśle inżynierom praktykom przy sprawdzaniu i odbiorach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

Spis treści

Wykaz ważniejszych oznaczeń 9

Od Autora   10

1. Ćwiczenie 1 – Badanie wentylatora promieniowego13

1.1. Wentylatory 13

1.1.1. Budowa, zasada działania oraz klasyfikacja wentylatorów 13

1.1.2. Wielkości charakteryzujące pracę wentylatora 15

1.1.3. Charakterystyki wentylatora 16

1.1.4. Sposoby regulacji wydajności wentylatorów17

1.1.5. Metody pomiarów17

1.2. Cel ćwiczenia18

1.3. Opis budowy stanowiska 19

1.4. Metodyka pomiarów 20

1.4.1. Pomiary wydajności wentylatora za pomocą sondy Prandtla 20

1.4.2. Pomiar wydajności wentylatora anemometrem skrzydełkowym21

1.5. Opracowanie wyników 21

1.5.1. Pomiary wykonywane sondą Prandtla 21

1.5.2. Pomiary wykonywane anemometrem skrzydełkowym 24

Literatura 25

2. Ćwiczenie 2 – Badanie kurtyny powietrznej w układzie izotermicznym 28

2.1. Wiadomości teoretyczne 28

2.1.1. Przepływy powietrza w budynku  28

2.1.2. Dobór kurtyn 32

2.1.3. Systemy nawiewu powietrza przez kurtyny 35

2.1.4. Podsumowanie   36

2.2. Cel ćwiczenia 36

2.3. Opis budowy stanowiska 36

2.4. Metodyka pomiarów 39

2.5. Opracowanie wyników 39

2.5.1. Obliczenia ilości powierza odsysanego z komory Mdk, gdy pomiar ciśnienia dynamicznego wykonywany był sondą Prandtla 39

2.5.2. Obliczenia ilości powierza odsysanego z komory Mdk, gdy pomiar wykonywany był anemometrem 40

2.5.3. Obliczenia ilości powietrza nawiewanego przez kurtynę Mk  41

2.5.4. Wykonanie sprawozdania  41

Literatura 43

3. Ćwiczenie 3 – Badanie płaskich strumieni swobodnych powietrza 44

3.1. Podstawy teoretyczne 44

3.2. Cel ćwiczenia  52

3.3. Opis budowy stanowiska 52

3.4. Metodyka pomiarów 54

3.5. Opracowanie wyników 56 Literatura 57

4 4. Ćwiczenie 4 – Pomiar infiltracji powietrza przez nieszczelności stolarki okiennej 59

4.1. Wiadomości teoretyczne 59

4.1.1. Obliczanie ilości infiltrującego powietrza do pomieszczenia 64

4.1.2. Obliczanie powietrza infiltrującego wg ASHVE  66

4.1.3. Obliczanie powietrza infiltrującego zgodnie normą DIN 4701 68

4.1.4. Bilans cieplny budynku  69

4.1.5. Podsumowanie  70

4.2. Cel ćwiczenia  71

4.3. Opis budowy stanowiska 72

4.4. Metodyka pomiarów 73

4.5. Opracowanie wyników 73

4.5.1. Obliczanie ilości powierza odsysanego z komory Vdk 73

4.5.2. Obliczanie współczynnika infiltracji powietrza zewnętrznego przez nieszczelności „a”  74

Literatura  75

5. Ćwiczenie 5 – Badania oporów przepływu powietrza przez bloki centrali klimatyzacyjnej CTA-4………………………………… . 76 5.1. Wybrane teoretyczne zależności obliczeniowe  76

5.1.1. Komora mieszania – KM 76

.1.2. Blok filtracji – BF  77

5.1.3. Nagrzewnica wstępna – N-I 78

5.1.4. Chłodnica wstępna – CH-I  79

5.1.5. Komora zraszania – KZ  80

5.2. Cel ćwiczenia  85

5.3. Opis budowy stanowiska 85

5.4. Metodyka pomiarów 87

5.4.1. Pomiary ilości przepływającego powietrza  89

5.4.2. Pomiary rozkładu ciśnienia w funkcji długości centrali oraz strat ciśnienia na poszczególnych blokach 90

5.4.3. Pomiar natężenia przepływu wody dopływającej do dysz i ciśnienia wody przed dyszami   91

5.4.4. Pomiar temperatury powietrza 91

5.5. Opracowanie wyników 91

Literatura 92

6. Ćwiczenie 6 – Badanie wydajności cieplnej nagrzewnicy centrali klimatyzacyjnej93

6.1. Wiadomości teoretyczne 93

6.1.1. Obliczenia na podstawie pomiarów 94

6.1.2. Obliczenia współczynnika przenikania ciepła nagrzewnicy powietrza na podstawie wykonanych pomiarów 96

6.2. Cel ćwiczenia  98

6.3. Opis budowy stanowiska 99

6.3.1. Pomiary temperatur100

6.3.2. Opis działania układu podsysania próbek powietrza. 101 6.4. Metodyka pomiarów i przyrządy pomiarowe 102

6.4.1. Bilans cieplny nagrzewnicy od strony wody grzejnej.102

6.4.2. Bilans cieplny nagrzewnicy od strony powietrza 103

5 6.4.3. Sposób wykonania ćwiczenia   103

6.5. Opracowanie wyników pomiarów 104

Literatura 104

7. Ćwiczenie 7 – Badanie wydajności chłodnicy w centrali klimatyzacyjnej 106

7.1. Wiadomości teoretyczne   106

7.1.1. Chłodzenie przez powierzchnie suche 106

7.1.2. Chłodzenie przez powierzchnie wilgotne  107

7.2. Cel ćwiczenia 109

7.3. Opis stanowiska 110

7.3.1. Chłodnica wstępna – CH–I 112

7.4. Metodyka pomiarów    112

7.4.1. Pomiary ilości powietrza przepływającego przez centralę klimatyzacyjną 112

7.4.2. Pomiary temperatur  113

7.4.3. Sposób wykonania ćwiczenia  113

7.4.4. Przebieg ćwiczenia 113

7.5. Obliczenia i opracowanie wyników 115

7.5.1. Obliczenia na podstawie pomiarów 115

7.5.2. Obliczenia teoretyczne mocy chłodnicy116

Literatura 118

7Od Autora Książka powstała jako materiał pomocniczy do zajęć laboratoryjnych z wentylacji i klimatyzacji prowadzonych w pracowniach Instytutu Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych Politechniki Łódzkiej. Jest praktycznym uzupełnieniem wiedzy teoretycznej przekazywanej na wykładach, ćwiczeniach i podczas projektowania. Zamieszczona wiedza ma pomóc efektywnie i bezpieczne przeprowadzić ćwiczenia laboratoryjne, wykonać sprawozdania z badań oraz pozwolić zrozumieć zachodzące procesy i zjawiska w aspekcie praktycznym. Książka zawiera opisy aparatury i przyrządów pomiarowych, jednakże skupiono się głównie na sposobach i metodach wykonywania pomiarów i interpretacji otrzymywanych wyników co jest istotne przy prowadzeniu samodzielnych badań laboratoryjnych. Została ona przygotowana w szczególności z myślą o studentach kierunków Inżynieria Środowiska, Inżynieria Procesowa i Ochrona Środowiska. Może być także przydatna w przemyśle inżynierom praktykom przy sprawdzaniu i odbiorach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Szczególne podziękowania składam Panu Profesorowi dr hab. inż. Henrykowi Grzegorzowi Sabiniakowi za wsparcie naukowe i nieoceniony wkład w przygotowanie niniejszego skryptu. Adam Rubnikowicz Łódź, listopad 2020