belépés / regisztráció
2019. november 20. szerda
Aktuális lapszám

Differenciált hőkomfort elemzése klimatizált terekben

Az energiafelhasználás 40%-át az épületek energiafelhasználása adja. Ezen belül a klimatizálás jelentős részarányt képvisel. Egyidejűleg jelentkezik az energiafelhasználás csökkentésének és a komfort növelésének igénye. Az energiafelhasználás csökkentése azonban nem mehet a komfort rovására, emiatt megoldandó feladat a komfort folyamatos ellenőrzése a nemzetközi gyakorlatnak megfelelően.

 

A klimatizált terek hőkomfortja a belső tér légállapot jellemzőinek mérése és kiértékelése alapján minősíthető. A folyamatos méréshez programozott mérő és adatgyűjtő rendszer szükséges. A paraméterek, mint diszkrét valószínűségi változók valószínűségelméleti alapon értékelhetők. A komfort minősítése komfortkategóriák szerint (MSZ CR 1752, MSZ EN 15251), a mért és számított jellemzők 95%-os konfidenciatartománya alapján lehetséges.

A kategóriák alapján történő differenciált komfort értékeléséhez erre alkalmas mérési metodika, mérőrendszer és kiértékelő szoftver szükséges. A BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszékén ezt a feladatot megoldottuk. Több irodaépületben folytattunk helyszíni méréseket, komfortkategóriák alapján értékeltük a komfortot. A vizsgálatokat különböző klímatechnikai rendszerrel kiszolgált terek esetében végeztük el:

  • parapet fan-coil rendszer,
  • álmennyezeti, légcsatornázott fancoil rendszer,
  • klímagerenda rendszer.

A cikkben a mérési módszert, kiértékelési metodikát, valamint az egyes klímatechnikai rendszerekkel kapott eredményeket mutatjuk be. Az irodaépületek klímatechnikai rendszereit már beszabályozták, beüzemelték.

A helyszíni mérések lebonyolítása

Helyszíni méréssorozatot végeztünk három különböző klímarendszerrel felszerelt irodaépületben, amelyekben parapet fan-coil rendszer, álmennyezeti, légcsatornázott fan-coil rendszer, valamint klímagerenda rendszer üzemelt. A méréssorozatok a komfort és klimatizálás szempontjából kritikus nyári időszakban történtek. A mért fizikai jellemzők és azok mintavételezési gyakoriságát az 1. táblázat tartalmazza.

Az irodaépületben a levegőhőmérséklet és a páratartalom méréséhez mérőrudakat (8–12 db) telepítettünk. A turbulenciafok és a huzathatás méréséhez két műszercsoportot állítottunk össze, amellyel biztosítható volt a szükséges gyakoriságú (2 másodperc) és a komfortterekre jellemző levegősebesség-tartománynak (0,01–0,25 m/s) megfelelő légsebesség mérés. A mérőrendszereket 3-5 naponta telepítettük át különböző tájolású kisteres és nagyteres irodahelyiségekbe. Egy-egy épületben 2-4 hetes méréssorozatok eredményei alapján már megalapozott értékelést lehetett végezni. A fenti adatok alapján látható, hogy naponta 90 000–95 000 adatot kellett fogadni, tárolni, majd feldolgozni és kiértékelni.

Kiértékelés

A zárt tér minden egyes hőkomfort jellemzője (léghőmérséklet, páratartalom, közepes sugárzási hőmérséklet, átlagos légsebesség, turbulencia intenzitás) valószínűségi változók. Értékük ennek megfelelően átlagértékkel, szórással, konfidencia intervallummal, stb. jellemezhető. A komfort értékeléséhez a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott PMV, PPD, Tu, DR paramétereket alkalmaztuk. Komfortterek vizsgálatakor a mért adathalmazok kiértékelését követően a statisztikai jellemzők meghatározásával kaphatunk reprezentatív kvantitatív képet az adott komforttérről. A mérési eredmények feldolgozása és kiértékelése a 95%-os konfidencia intervallum alapján történt, összevetve a komfort kategóriák követelményeivel (jelen esetben MSZ CR 1752 alapján). A komfort elemzéséhez elméleti modellt és a számítási algoritmus hatékony és gyors elvégzésére alkalmas számítógépes programot fejlesztettünk.

Eredmények

Hőkomfort (1. ábra, 2. táblázat)

Hőkomfort szempontjából a legjobb eredményt az álmennyezeti, légcsatornázott fan-coil rendszer, míg a legkevésbé kedvező eredményt a parapet fan-coil rendszer adja.

Huzatérzet (2. ábra, 3. táblázat)

Huzatérzet szempontjából a legjobb eredményt az aktív klímagerenda rendszer adja („A” kategória 90,3%).

Levegőhőmérséklet (3. ábra, 4. táblázat)

Levegőhőmérséklet szempontjából a legjobb eredményt az aktív klímagerenda rendszer adja („A” kategória 38,6%).

Szén-dioxid koncentráció (4. ábra, 5. táblázat)

A CO2-koncentráció alapján egységesen mindhárom rendszer igen magas komfort besorolást ért el. A kapott eredmények az „A” kategóriára vonatkozólag 73,7–100% közé estek.

Összefoglalás

A kapott eredmények alapján értékelhető a komfortparaméterek biztosítása az egyes kategóriák szerint. A komfortparaméterek szempontjából az alábbi következetéseket tudjuk levonni:

A hőkomfort szempontjából legnehezebb biztosítani az „A” legmagasabb kategóriaszint elvárásait (0,0–22,2%).

Ennél kedvezőbb a helyzet a levegő hőmérséklet szempontjából („A” kategória 7,1–37,4%).

Az eredmények még jobbak a huzatérzet szempontjából („A” kategória 72,2–90,3%).

A komfort vizsgálatok igazolták, hogy a szén-dioxid-koncentráció szempontjából lényegesen jobb komfort kategóriák érhetők el („A” kategória 73,7–100%), mint hőkomfort, huzatérzet és levegőhőmérséklet esetén. Az egyes rendszerek közti eltérés is kismértékű. Ez adódik abból, hogy a szén-dioxid-koncentráció alapvetően a frisslevegő mennyiségétől függ, kevésbé a klímatechnikai rendszer fajtájától (amennyiben a komforttérben a megfelelő légvezetési rendszer megvalósul). Az épületekben a biztosított frisslevegő ráta 40–45 m3/h volt.

A kapott eredmények alapján a klímatechnikai rendszerfajtákat is lehet értékelni. A huzatérzet és a levegőhőmérséklet szempontjából a klímagerenda rendszerrel lehet a legjobb komfortot biztosítani. A klímagerenda rendszer tervezése és kivitelezése összetettebb feladat: A légcsatorna hálózat nagyobb statikus nyomás mellett üzemel (80-100 Pa csatlakozási nyomás a klímagerendánál). Nagyobb figyelmet kell fordítani a légcsatorna tömörségére. A párakondenzáció elkerülése miatt a hűtővíz hőmérséklete magasabb (15–16°C), a hűtővíznél alkalmazott hőmérsékletlépcső 2 °C. A hűtőenergiaellátó rendszer kialakítása eltér a hagyományos fan-coil rendszerektől.

Dr. habil Kajtár László
egyetemi docens, tanszékvezető
BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék


Szabó János
M.Sc., doktorjelölt
BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

A szerzõ egyéb cikkei:

  Élőalanyos komfortvizsgálatok a BME ÉPGET Tanszéken
  Klimatizálás energiatakarékosan, gazdaságosan
  XIX. Épületgépészeti Szakmai Napok Debrecenben
  Klimatizált terek komfortjának minősítése

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam