Fag STE 6228 Innemiljø Filtrering av luft

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Fag STE 6228 Innemiljø Filtrering av luft"

Hans Enoksen
8 år siden
Visninger:

1 Fag STE 6228 Innemiljø Filtrering av luft Bjørn R. Sørensen Integrert Bygningsteknologi HIN STE 6228 INNEMILJØ NEDSLÅENDE ERFARINGER 4 av 5 barnehager har utilfredstillende ventilasjon Planlegging av innemiljøet er generelt for dårlig! Driftsinstruksene er for avanserte for brukerene! 64% - utilstrekkelig ventilasjon 57% - ineffektive filtre 38% - skitne ventilasjonskanaler 35% - ingen friskluft 1

har utilfredstillende ventilasjon Planlegging av innemiljøet er generelt for dårlig!

2 FORURENSNINGER I UTELUFTEN Svoveldioksid Karbonmonoksid Nitrogendioksid Ozon Partikler Uteluften er i de aller fleste tilfeller renere enn innluften. Det er imidlertid nødvendig å filtrere uteluften for å fjerne støv og partikler som kan avsettes i ventilasjonanlegget. Tross alt - fremdeles bedre ute enn inne. FORURENSNINGER I SYSTEMET Forurensninger i ventilasjonsanlegg forårsaker og overfører: Årsaker: For lav filterklasse Skitne filtre Byggestøv Nedgroing av vifter og kanaler Mangelfullt vedlikehold Ventilasjonsanlegget er ofte skittent før det tas i bruk: - ubeskyttet under lagring - ikke avfettet før montasje - ubeskyttet i byggeperioden - mangelfull rengjøring før start Skyldes ofte slurv og uvitenhet! Kanalsystemet krever systematisk og jevnlig vedlikehold og rengjøring. 2

FORURENSNINGER I SYSTEMET Forurensninger i ventilasjonsanlegg forårsaker og overfører: Årsaker: For lav filterklasse Skitne filtre Byggestøv Nedgroing av vifter og kanaler Mangelfullt vedlikehold

3 Partikler ATMOSFÆRISKE FORURENSNINGER Partikkelstørrelse viktig for klassifisering av filtre Størrelsen angis i mikrometer (µm) Ca. 99.9% av alle partikler er mindre enn 1 µm i diameter Av den totale partikkelmassen utgjør dette bare 30% Imidlertid viktig utfra et helsesynspunkt Kroppens egne filterorganer kan ta hånd om større partikler Eurovent filterklasser (UTGÅTT!) Partikkelfordeling i atmosfæren 3

9% av alle partikler er mindre enn 1 µm i diameter Av den totale partikkelmassen utgjør dette bare

4 Partikkel- størrelser Luftens totale partikkelinnhold - eksempler STED: Partikler pr. m 2 Arktis Havområder Landområder Byområder Motorvei Tobakksrøyk Rene rom

5 Støvmåling / fallhastighet Utskilling i luftveiene 5

6 Filtertyper GRUNNFILTER: Større partikler, samt innsekter, pollen og plantestoffer. Klarer til en viss grad om aske og sementstøv. Brukes som forfilter. FINFILTRE: Tilstrekkelig til å fjerne partikkelforurensninger fra byluft. Klarer partikkelstørrelser ned mot 0.1 µm. Utformes som posefilter med størst mulig overflate. MIKROFILTRE: Klarer partikler ned til 0.01 µm Brukes i sykehus, rene rom, legemiddelindustri etc. ELEKTROFILTRE: Har vært benyttet i industrien til å fjerne spesielt små partikler. I de senere år også benyttet i boliger og forsamlingslokaler. KULLFILTRE: Fjerning av gasser. Posefilter Filteret er bygget opp slik at gjennomstrømningsarealet blir størst mulig. Stort gjennomstrømningsareal Liten tykkelse Lavt trykkfall 6

MIKROFILTRE: Klarer partikler ned til 0.01 µm Brukes i sykehus, rene rom, legemiddelindustri etc. ELEKTROFILTRE: Har vært benyttet i industrien til å fjerne spesielt små partikler.

7 Forstørrelse av posefilter Funksjonsprinsipp Elektrofilter Utskillingsmekanismer SILVIRKNING: Partikler med større diameter en fiberavstanden, kan ikke passere filteret, og siles derfor ut. Filteret kan raskt gå tett i slike tilfeller. TREGHET/INERTIA: Større partikler kan ikke følge luftstrømmen pga. treghetskrefter. Partiklene avsettes på fibrenes forside. OPPFANGING: Små, lette partikler følger med luftstrømmen rundt fibrene. Når partikkelen følger en strømningslinje som er nærmere fibrene enn partikkelradien, vil den fanges opp. DIFFUSJON: Partikler mindre enn 1 µm følger ikke strømningslinjene. De settes i tilfeldig bevegelse av luftmolekylene, og fastholdes av fibrene. Redusert lufthastighet og partikkeldiameter gjør at partiklene kan oppfanges ved diffusjon. ADSORPSJON: Gassmolekyler oppfanges på overflaten av et fast stoff (adsorbenten). - KULLFILTER 7

OPPFANGING: Små, lette partikler følger med luftstrømmen rundt fibrene. Når partikkelen følger en strømningslinje som er nærmere fibrene enn partikkelradien, vil den fanges opp.

8 Resulterende utskilling i filter Partikkelstørrelse µm 8

9 FILTERKLASSER OG PARTIKKELFORDELING Partikkelstørrelse µm Fine partikler Grove partikler Utskillingsgrad for forskjellige filterklasser 9

10 Klassifisering av filtre 100% Middelutskillingsgrad overfor standardstøv Middelsvertningsgrad overfor atmosfærisk støv < > >95 95 Begynnelsesutskillingsgrad > % Grunnfiltre Finfiltre Mikrofiltre G1 G2 G3 G4 F5 F6 F7 F8 F9 H10 H11 H12 H13 H14 Eurovent filterklasse HEPA-filter (High Efficiency Particulate Air-filter) ULPA-filter (Ultra Low Penetration Air-filter) Filterets levetid Trykkforskjellen over filteret avgjør levetiden. Tett filter gir stor trykkdifferanse. Utskillingsgraden kan øke med økende trykkdifferanse. Trykktap Levetid Timer 10

999 50% Grunnfiltre Finfiltre Mikrofiltre G1 G2 G3 G4 F5 F6 F7 F8 F9 H10 H11 H12 H13 H14 Eurovent filterklasse HEPA-filter (High Efficiency Particulate

11 BYTTING AV FILTER Filterdel min. 700 mm Viftevakt: - Et trykksvakt manometer benyttes til å registrere trykkfallet over filteret. Er trykkfallet for stort, er filteret tett og må skiftes. - Trykkfallet over finfiltre bør ikke overstige Pa. Filtervakt Faste intervall Drifts- og vedlikeholdinstruks: - Sikre jevnlig inspeksjon - Sikre riktig vedlikehold - Sikre riktig innkjøp og montasje Tid Kostnad Kompetanse Viktig at driftspersonalet (i noen tilfeller brukerne selv) forstår driftsinstruksen. Eksempel - Beregning av partikkelkonsentrasjoner Filter A η A Friskluft L (1 x) C o Omluft L x Avkast S = Intern partikkelemisjon [ant.partikler/s] x = Omluftsgrad C R = Partikkelkonsentrasjon i rom [ant.partikler/ m 3 ] C e = Partikkelkonsentrasjon i avtrekk [ant.partikler/ m 3 ] C s = Partikkelkonsentrasjon i tilluft [ant.partikler/ m 3 ] C o = Partikkelkonsentrasjon i uteluft [ant.partikler/ m 3 ] η A = Utskillingsgrad for filter A η B = Utskillingsgrad for filter B Q = ventilert luftmengde [m 3 /s] V R = Romvolum [m 3 ] Beregningsmodell: Partikkelbalansen i blandepunktet (friskluft-omluft): (1) L (1 x) Co (1 ηa) + L x Ce (1 η B) = L Cs Partikkelbalanse for rommet: L Filter B η B L (2) dc V R R = L Cs + S L Ce dt C s Tilluft ROM C e Avtrekk Ventilasjonseffektivitet: C (3) e Cs εv = Ce = ( 1 εv) Cs + εv CR CR Cs Modellen kan stilles opp på formen: S C R (4) dc R + K1 C R = K 2 dt 11

Filtervakt Faste intervall Drifts- og vedlikeholdinstruks: - Sikre jevnlig inspeksjon - Sikre riktig vedlikehold - Sikre riktig innkjøp og montasje Tid Kostnad Kompetanse Viktig at driftspersonalet

12 Eksempel - forts. ε (1 x (1 )) L K v ηb 1 = VR v B ( 1 x (1 ε ) (1 η )) εv (1 x) (1 η A) L K 2 = C + VR S V o ( 1 x (1 εv) (1 η B) ) R Løsning av differensialligningen: Bruker initialbetingelse ved t = 0: C R (0) = C R0 Antar at K 1 og K 2 er konstanter og løser ut C R : dcr + K1 CR = K2 dt K K K t CR()= t 2 + CR e K1 K1 Stasjonære forhold (stabile forhold m.h.t. forurensningsbelastning): t K1 CR K2 = 0 dcr() t 0 dt K (1 x) (1 ) L C S ( 1 x (1 ) (1 )) C 2 εv ηa o + ηb εv R = = K1 εv (1 x (1 ηb)) L Eksempel - forts: Spesialtilfeller ( 1 x) η Q C S Fullstendig omrørende ventilasjon: ε v = 10. C A o + R = ( 1 x ηb ) Q S Ingen omluft: x = 0 CR = ηa Co + ε Q S Fullstendig omrøring og ingen omluft: ε v = 10., x = 0 CR = ηa Co + Q v Merk. Infiltrasjon kan bidra sterkt til forurensningsnivået i et rom. Infiltrasjonsluft blir ikke filtrert. Ny beregningmodell må stilles opp, se side 317 i DANVAK. 12

13 Oppbygning av ventilasjonsaggregat Eksempel 1 Eksempel 2 Rengjøring av kanaler Ventilasjonskanaler skal være avfettet før montasje og skal holdes rene under byggeprosessen. Bygget skal være rengjort FØR ventilasjonsanlegget startes for første gang. I prosjekteringsfasen bør det sørges for at tilgjengeligheten ved rengjøring av kanaler og aggregat er tilfredstillende. Inspeksjonsluker er viktige. Systemer som betjener sterkt forurensede soner skal ha egne renseanordninger. Kanaler bør bl.a. av hensyn til rengjøring utføres i varmgalvanisert stål. 13

I prosjekteringsfasen bør det sørges for at tilgjengeligheten ved rengjøring av kanaler og aggregat er tilfredstillende.

14 Rengjøringsmetoder Manuell rensing via inspeksjonsluker Bruk av rengjøringsline Roterende renseverktøy kombinert med kraftige støvsugere Trykkluftsdyser og høytrykkspyling (manuell eller automatisk med videokamera) Vakuumutsuging 14

med kraftige støvsugere Trykkluftsdyser og

Like dokumenter

Kommunenes Hus - Oslo. Inneklima. Partikkeltellinger 2012

Kommunenes Hus - Oslo. Inneklima. Partikkeltellinger 2012 Kommunenes Hus - Oslo Inneklima Partikkeltellinger 2012 Morten Kjelsaas Oslo desember 2012 1: Bakgrunn: Det har vært en del klager på innemiljøet av generell art. Kommunenes Hus ville derfor få undersøkt