Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 Fag STE 67 VVS-teknikk Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høgskolen i Narvik øsningsforslag Kontinuasjonseksamen. august 998 Ogave (%) Må kjenne: Trykk i hoveleningen. Vannmenger for utstyr og for e enkelte rørstrekk (samtiighet). Geoetisk høye å utstyr i forhol til hovelening. ørimensjon, rørlenger, rørtye og geometrisk utforming (ben, avgreninger me mer enkeltmotstan) (Dimensjon velges ofte ut fra erfaringer/veileene verier og kontrollregning mh. å ta gjøres, samt eventuelle justeringer for å onå ønskee trykk). Mål: Onå tilfresstillene trykk foran e resektive utstyr for å få ønsket vannmenge (veileene verier eller ogitt av utstyrsrousent). Beregningsgrunnlag: Beregne strømningsta (friksjon og enkeltmotstan) og geoetiske høyeforskjeller. Vannmenger i e resektive rørstrekk hvor et tas hensyn til samtiighet. Ut fra strømningsforlø og vannmenger, finnes isonible vanntrykk. Ogave (5%) Bestemmer varmeanleggets vannvolum: Kjel (ogitt) l Bereervolum (ogitt) l aiatorer: ogitt moerne varmeanlegg smijernsraiatorer. Fra boka s. 65 form..55,9p,9 9 l ørleninger: ogitt moerne varmeanlegg Nytt. Fra boken s. 66 formel.57,p, l Sum. l øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 Bestemmer laetrykk : Velger å lassere eksansjonskaret i fyrrom som antas å ligge i kjelleren, samt å sirkulasjonsumens sugesie. Byggets høye (ogitt) Karet antas lassert m over gulv Øverste utstyr m uner to bygg Sikkerhet Volumutvielse: 7 Milere vanntemeratur: 55 C. Velger volumutvielsen fra C. Antar rent vann ingen blaning. Fra iagram boken s. 6: utvielse,7-,, % aetrykk (overtrykk) m - m - m m 8 m,8 bar overtrykk,8 bar absolutt., V, 56 l 5 l Blåsetrykk,5 bar overtrykk,5 bar absolutt Eksansjonskarets volum: V 5 5 V 75 l,5,8,,5,5,8 Utnyttelsesgra, N, %,5 Vurering av utnyttelsesgra formulert neenfor ikke krav i ogaveteksten. Utnyttelsesgraen er lav. Denne kan økes ve å lassere eksansjonskaret lenger o i bygget, for eksemel å toen av bygget. I ette tilfellet må eler av umens løftehøye (strømningsmotstan) tas me. Antar at umens løftehøye er kpa ( m vs) og at ca. halvarten av ette er obrukt frem til karet ersom ette lasseres å toen. Ut fra ette blir laetrykket følgene ersom karet lasseres å toen: 5 % av umens løftehøye m Sikkerhet m aetrykk m, bar overtrykk, bar absolutt. øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 Dersom sikkerhetsventilene lasseres ve eksansjonskaret bli blåsetrykket følgene:,5 geoetisk høyeforskjell ne til laveste utstyr,5 ( -, -,),8 bar,8 bar absolutt V 5 5 V,8,,,8 5 l,8, N, %,8 Ogave (5%) a) m c T (kw) m c m m T 79, kg/s 79, l/s,(9 6) 7,6 kg/s 7,6 l/s,(9 ) eusert menge gir reusert strømningsmotstan uner forutsetning uenret røriameter og turtallsregulering av umen. eusert menge og reusert strømningsmotstan gir reusert umeeffekt. avere meietemeratur gir lavere varmeta fra rørnettet. P P () () P P () n P n n () m m Pumekarakteristikk m øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 Ve turtallsregulering: Otimalt: n ()Vanskelig å onå i raksis I raksis: n ()Konstant trykkøkning over umen. Enkel turtallsregulering Enkel reg.: n konstant () ite uøkonomisk. For enkelhets skyl antas samme virkningsgra for umen i samtlige arbeisunkter (ikke tilfelle i raksis). V P ume (kw), V m /s, P kpa η η ume el Antar: P kpa η ume,7 η el,95 Proorsjonalitetsloven: P P (V /V ) (7,6 / 79,) 6kPa (Affinitetsligningene) Antar P 5 kpa (avhengig av umens karakteristikk) Ut fra ette fåes: 79, ume,9 kw,7,95 7,6 6 ume,6 kw,7,95 7,6 ume 7, kw,7,95 7,6 5 ume,7 kw,7,95 Otimalt kan et sares,9,6 9, kw ganger antall riftstimer i året, energibesarelse kwh/år. Mest sannsynlig riftsunkt, vs. besarelse,9 7,,7 kw ganger antall riftstimer i året. I tillegg kommer varmetasbesarelse fra rørnettet som er: U t m (kw) Antar U konstant (varierer i virkeligheten me meiets hastighet og temeratur). t t t m logaritmisk mieltemeratur. Tilnærmet er t m t (t omgivelsestem.) øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 t t t t t Turtemeratur t uenret. Antar tur- og returlening like lange, vs. ½ Antar: t o C (snitt marktemeratur) t T t T 9 C t T t T 85 C (antatt) t 6 C t 56 C (antatt) t C t C (antatt) Før senking av returtemeraturen. Etter senking av returtemeraturen. Dette gir: t m 6 56 8 C t m 7 C ' T T (Turlening) U / 8 U / 7,56 Total besarelse: E E ume E varmeta,7 h ( - `) h (,7, ) h kwh/år h antall riftstimer r. år (mest sannsynlig hele året, vs. 876 timer) øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 5 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 b) t t T t t T t t U t m t m ( t T t ) ( t tt t ln t t t ) t T t t Forutsetter UA konstant (U enres som funksjon av strømningshastighet og temeratur) Antar t C 9 6 Før enring av t : t m 55 C 9 Etter enring av t : t m ' 5 C UA55 UA5 5/55,8 Beregningene viser at eksemelvis for en raiator blir avgitt effekt reusert til ca. 8% ve senking av returtem. Gjennomstrømmet menge er reusert som vist i a). kan også t ' m finnes fra formel. s. 5 i boken ( [ ] n ). Formlene gir tilnærmee verier. t m eusert avgitt effekt må komenseres ve å øke arealet å varmeflaten, vs. nye eller sulerene varmeflater. øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 6 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 7 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen Ogave (5%) 5 6 S S S S S V Figur. a) b) Ve turbulent strømning gjeler et at trykktaet er roorsjonalt me kvaratet av luftmengen. Sammenhengene mellom strømningsmotstan () og luftmenge blir for anlegget vist i figur. som følgene: friksjon enkeltmotst. v A π 8 l π ρ λ ξ 8 l π ρ λ ξ ( ) v l v v l ρ λ ξ ρ ξ ρ λ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 6 5 6 5 5
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 8 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen Dessuten gjeler kontinuitetsligningen: Dette kan skrives som: eller som: Dersom vi kjenner totalluftmengen, kan vi, ve hjel av isse formlene, beregne hvoran luften vil forele seg til e ulike terminalene ( ligninger me ukjente). Sien friksjonskoeffisienten λ, og til en viss gra også enkeltmotstanen ξ, er avhengig av luftmengen (eller lufthastigheten), må ligningene løses ve bruk av iterasjon. Dersom sjelet S strues til ny veri: Når S strues, økes motstanen. Dette mefører at minre luft vil strømme gjennom terminal. Dette har to effekter å et resterene system:. Mer luft strømmer til e resterene terminaler slik at motstanen utjevnes (vs et blir samme trykkta fra viften til alle terminaler).. Viftens arbeistrykk enres. Systemkarakteristikken forskyves og viften inntar et nytt arbeisunkt å viftekarakteristikken (se figur.). Figur.: Før struing Etter struing Viftekarakteristikk Systemkarakteristikk ( ) ( ) 6 5 ( ) ( ) ( ) 6 5
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 c) Innregulering etter roorsjonalmetoen: Før innreguleringen starter skal alle sjel stå helt åne. Forholstall: f målt rosjektert Antar i et følgene at terminal er ineksterminal, vs en terminal som har minst forholstall (ugunstigste streng), samt at terminal er referanseterminal (en terminal som ligger lengst bort fra viften). Følgene roseyre benyttes ve bruk av roorsjonalmetoen:. Måler luftmengene ve alle terminaler og beregner forholstallene f -f. Bestemmer ineksterminalen (i ette tilfellet terminal ). Struer S og måler helt til f f. Dette betyr at ineksterminalen flyttes fra til. Husk at roorsjonaliteten mellom luftmengene gjeler ostrøms.. Måler og beregner nytt forholtall f. Struer S (og måler ) inntil f f. 5. Kontrollmåler at f f (justering er sjelen nøvenig). 6. Struer S (og måler ) inntil f f. 7. Struer S eller regulerer turtallet å viften (og måler ) inntil f.. Merk at sjelet S ikke skal røres. Det skal stå i helt åen stilling etter innregulering. Innreguleringen er nå ferig, og luftmengene til terminalene er som rosjektert. Foreler/ulemer ve innregulering av hoveluftmengen ( ) me sjel (S ) i steet for turtallsregulering me vifte (V): Foreler: Ulemer: - Enkelt - Billig investering (trenger ikke kjøe turtallsregulert vifte) - Høyere energiforbruk (viften går å unøig høyt turtall) - Struingen mefører støy øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 9 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 Ogave 5 (5%) a) (F) P P P F (F) P P TC TC KB TT F () () VB () () Drenering Kontroll og overvåkningskomonenter kan være som følgene: P: TC: TT: Trykkifferansecelle for angivelse av henholsvis: tett filter, luftstrømning over vifte, gjenising av varmeveksler. Henholsvis branntermostat og overhetningstermostat for elektrisk varmebatteri. Minimumsbegrenser for tilluftstemeratur (konens og trekk) yfeller F: yfeller monteres mot romsien. Det må vureres/beregnes om lyfeller også må monteres å inntak- og avkastsien (støy til omgivelsene/naboene) øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 b) Vinter t C () () ϕ,8 ϕ, t,5 C (avlest) () h - h h x (g vann/kg luft) Antar: η gjenv. entali,6 Fra hx-iagram: h -8 kj/kg h kj/kg h -8 ( - -8),6 6 kj/kg Fra iagram avleses t,5 C egner me ρ luft, kg/m. VB (h h ) m (-6), 7kW.6 t trinn inustri maks C (veileene veri) t VB -,5 5 C n antall trinn Overslag: n 5/ 5 trinn Grueinneling: : n t trinn 5/ 5 C :: n 7 t trinn 5/7, C Velger n 7 trinn t trinn, C øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen
Sivilingeniørutanningen i Narvik Integrert Bygningsteknologi Høsten 998 c) t C () ϕ,6 (Tilnærmet satt) t5 C ϕ, () h Alternative forlø 5 ADP h h ADP x (g vann/kg luft) KB (h h ) m Fra hx-iagram: h 56 kj/kg h h Erfaring/veileene:,8, 9 h h ADP Ut fra ette avleses: h kj/kg. KB (56 ), kw.6 Antar effektfaktor for kjøling ε K KB komr. ε K kw øsningsforslag til STE 67 VVS-teknikk: Kont.. August 998 Bjørnulf Jensen / Bjørn eiar Sørensen