Instalatii de Climatizare - Curs

7/23/2019 Instalatii de Climatizare - Curs

http://slidepdf.com/reader/full/instalatii-de-climatizare-curs 1/7

Instalatii de Climatizare

Capitolul I

Efectele frigului asupra omului sunt constatate din cele mai vechi timpuri. Ca si

dovada a acestui fapt stau descoperirile din znele glaciare a unor sorpuri de

animale(mamuti) perfect conservate pe durate de mii de ani.

In zonele cu clima caldainca din antichitate s-a utilizat zapada si gheata adusa din munti

in scopul racirii aerului din diverse incaperi publice sau private, sau chiar pt pastrarea

alimentelor.

Utilizarea frigului cu caracter stiintific apare in sec. XIII cand de!a se cunosteau

"#-"$ amestecuri de substante care in urma reactiilor endoterme permiteau scaderea

temperaturii la valori negativesemnificative. Ca un astfel de e%emplu putem amintii

amestecul de CaCl₂ cu apa inghetata sau zapada care scade temperatura pana la

-&', C⁰

Ca si repere cronologice producerea frigului artificial s-a dezvoltat parcurgand

urmatoarele etape semnificatve

-in anul "*+ illiam Cullen (cotia) realizeaza primademonstratie stiintifica de

producerea frigului artificial prin evaporarea unui agent termodinamic in vid partial

-in anul "#$ liver Evans (U/) realizeaza un sistem termodinamic in circuit inchis

sub forma unui ciclu termodinamic prin efecte de comprimare si destindere, realizand

frigul artificial

-in anul "++ 0hon 1orrie (U/) reuseste sa produca o masina de gheata care avea ca

si scop obtinerea pt spitalul sau a aerului rece, aceasta masina fiind considerata prima

masina destinata prodcerii aerului conditionat

-in anul "$2 3erdinand Carre (3ranta) produce prima masina din Europa care

functioneaza pe un alt principiu, principiul de absorbtie

1



-in anul "2'2 Clarence 4irdege realizeaza pt prima oara congelarea produselor

perisabile la nivel industrial

In aceasta perioada se instaleaza sisteme frigorifice de mare putere in scopul

transportului de carne din /ustralia si /merica catre Europa.

Industria conservarii si climatizarii prin frig se dezvolta pe scara larga deabea in a

doua !umatate a secolului XX, dupa cel de al doilea razboi mondial.

CAP II . NOTIUNI INTRODUCTIVE

mul modern isi petrece in mod normal mai mult de '5& din timp in incinte

inchise. datorita acestor perioade mari de petreceri a timpului in spatii inchise i se

acorda o atentie ridicata tehnologiei de mentinere a condtiilor de comfort in aceste

incinte prin optimizari energetice cu nivele din ce in ce mai ridicate. spatiile in cadru

carora se impun inst.de climatizare sunt cladirile de locuit , birouri, etc. 6e asemenea

este necesar controlul climatologic si in unitatile cu caracter tehnologic , unde sunt

impuse valori ale parametrilor temp. , presiune, umiditate, viteza de curgere a aerului,

etc, functii de proces etehnologice care se desfasoara.

In functie de zona geografica in care se desfasoara procesele controlate se

impun sisteme de incalzire, sisteme de racire, respectivi sisteme cu capacitai duble.

Cresterea rezistentei termice a cladirilor este un fenomen de mare activitate

deoarece in urma acestui proces se reduc consumurile energetice,atat in situatiile in

care se impune un aport de cladura (sezon rece) , cat si in care este necesar

e%tragerea de caldura,mentinandu-se astfel comfortul termic. 7t mentinerea

temperaturii in parametrii favorabili comfortului termic, sunt utilizate echipamente si

sisteme termice de producere si distr.a energiei termice , fie in scopul incalzirii, fie in cel

al racirii.

/ceste tipuri de echipamente sunt e%trem de raspadite in prezent, ele fiind

intalnite foarte frecvent,atat in zona industriala cat si in zonele e uz casnic sau zonele

tertiale, birouri,masini.

2



6e asemenea inst.de climatizare sunt des intalite in scop industrial pt pastrarea

produselor alimentare,racirea spatiilor cu flu% de caldura rezultata din diverse procese in

industria chimica sau pt asigurarea conditiilor de desfasurare a unor reactii chimice in

ind.constructoare de masini, in ind.farmaceutica, medicina, etc.

Controlul ambiantei termice

Comfortul termic presupune atingerea si mentinerea valorilor prestabilite a

temperaturii,umiditatii,vitezei curentilor de aer si a continutului de no%e. /cesti parametri

se mentin prin aporturi energetice care permit incalzirea sau racirea, respectiv o rata de

reinnoire a aerului, care este variabila in functie de desinatia incintei. Comfortul termic

uman este definit ca totalitatea conditiilor pt care o persoana nu ar prefera un mediu

diferit. Este un concept relativ si compel%, deoarece depinde pe de o parte de individ,

caracterizat de varsta,se%,stare de sanatate, iar pe de alta parte, de parametrii fizici,

organici si e%terni.

7arametrii care influenteaza comfortul termic pot fi grupati in & categorii

". 7arametrii fizici , includ temp.aerului,temp.medie ambientala, temp.corpurilor solide

cu care factorul uman intra in contact termic prin intermediul mecanismelor de radiatie

termica. Umiditatea relativa a aerului, viteaza relativa a erului, presiunea atmosferica,

intensitatea luminii si nivelul de zgomot.

'. 7arametrii organici sunt parametrii care includ varsta,se%ul,starea de sanatate.

&. 7arametrii e%terni include nivelul activitatii umane, timpul imbracamintei,conditiile

sociale.

7t.optimizarea energetica este de preferat ca atingerea comfortului termic sa se

realizeze cu un consum minim de energie. iteza aerului in contact cu corpul uman este

de asemenea un factor important care influenteaza schimbul de caldura convertiv pe de

o parte si evaporarea aerului pe de alta partea. itezele mari de ungere a aerului

determina o avaporare accelerata a transpiratiei si aparitia senzatiei de rece.

3



8ecanismele prin care corpul uman schimba energie termica cu mediul amiant

sunt conveatie, radiatie, conductie si evaporare (transpiratie-respiratie).

Bilantul termic.

7rocesele biochimice care au loc in corpul uman conduc la o producere de

energie care poat fi e%primata in 9U:E la fel ca si oricare sistem termodinamic.

Energia corpului uman se transmite mediului pe de o parte sub forma de caldura,

iar pe de alta parte sub forma de lucru mecanic.

7rocentele orientative de schimb energetc cu mediu ambient suntevaporare

'';, radiatie <#;, conventie "$;, conductie &;.

7t.procesele bochimice care au loc in corpul uman este necesar sa e%iste in mod

permanent un aport de o%igen necesar o%idarii dn coprul uman. /portul de o%igen este

in stransa corelatie cu activitatea realizata. privire de ansamblu asupra modalitatilor

prin care se poate atinge comfortul termic uman este data de echilibrul termic al

coprului uman , echilibru care reprezinta bilantul intre caldura produsa ca rezultat al

metabolismului si caldura pierduta prin cele + mecansme amintite anterior.

In acest caz, ecuatia de bilant termic poate fi e%primata astfel =8 - = dif -=evap -=:> =r?=c, unde

=8 - caldura produsa prin metabolism

= dif - Caldura pierduta prin difuzia vaporilor de apa prin piele

= evap - caldura pierduta prin evaporare a apei

= :- caldura pierduta prin latenta de vaporizare a apei

=r- caldura pierduta prin radiatie termica la suprafata e%terioara a imbracamintei

=c- caldura cedata mediului amiant , prin conventie termica.

4



3lu%ul de caldura total schimbat cu mediul amiabnt

@s> @ cv? @r ? @c ? @ ev

@ cv> caldura pierduta prin conventie

@r > prin radiatie

Cele ' flur%uri de caldura, prin radiatie si prin conductie pot fi pozitive sau

negative,dupa cum temp. elementelor care marginesc incinta sunt mai mici sau mai

mari decat temp. corpului uman.

In general, aceste valori sunt pozitive, deoarece ma!oritatea elementelor de

contructie au valori inferioare temp.corpului uman.

Caldura transmisa prin conductie de cele mai multe ori este negli!ata deoarece

suprafetele dintre om si corpurile solide sunt mici, iar rezistentele termice de contact

sunt mari.

Corpul uman produce in permanenta flu% termic @ datorat prceselor climaticeₒ

(metabolismul de transformare a alimentelor )

Aealizarea comfortului termic presupune mentinerea temp. medii interne a

corpului in !urul valorii de &* grade C , respectiv evacuarea caldurii generate. 7utem

spune ca a atins comfortul termic atunci cand cele doua calduri @ si @s sunt egale.ₒ

Caldura pe care o produce corpul uman este variabila in tmp, fiind influentata de

temp.mediului ambiant dar mai ales de intensitatea activitatii intre cei doi parametrii, @o

si @s, astfel daca @o este mai mic decat @s, corpul uman pierde mai multa caldura si ia

nastere senzatia de frig. In caz contrar, temp.creste si apare senzatia de cald.

5



Caldura produsa de corpul uman in functie de tipul de activitate

/ctivitate umana 3lu%ul de caldura produs ()

Aepaus ideal #

/ctivitate stand !os 2#-2$

Cititul pe canapea ""$

Cititul pe scaun,spri!init de birou "'#-"'$

8unca in laborator "+#-"<#

:ectura in sala de biblio. "<#-&##

/ctiv.fizica usoara(proiectant) "+#

/ctiv.fiz.usoara (lacatus,mecanic,sudor) "+#-'##

/ctiv.fiz.cu dificultate medie '##-''$

/ctiv.fizica dificila(hamal) ''$-&"$

8unca grea (de ridicare) ++#-$<

8unca grea continua $<-*#+

3unctia de activitate pe care o realizeaza individul este necesar asigurarea

aportului sau e%tractiei de caldura in asa fel incat factorul uman sa nu aiba senzatia de

cald sau de frig.

In afara de temp.la asig.comfortului uman mai concura urmatorele conditii

- suprafata corpului sa fie uscata,astfel incat sa nu apara discomfort termic localB

-radiatiile termice ambientale sa fie constanteB

-gradientul de temp.a aerului pe verticala sa aiba valori scazuteB

6



-umiditatea aerului sa se regaseasca intre parametrii optimiB

chimbul de caldura prin conventie este definit intre parametrii optimi de caldura

dintre corp si fluidele ambientale. In situatiile in care corpul uman se aminifesta prin

miscari accelerate, viteza de deplasare a aerului in !urul acestuia creste conventia

termica. In cazul activ. de tip static curentii convertvi de aer sunt determinati doar de

diferentele de densitate oata cu incalzirea acestora. chimbul de caldura prin conventie

se realizeaza si prin mecanismul de respiratie care absoarbe aer la temp.mediului

ambiant si il elimina la o temp apropiata de cea ca orpului uman.

@ cv > cv . o . (t - t i )ᾀ ₒ

cv - coeficient de schimb de caldura prin conventie 25m' . D)ᾀ

om'F - suprafata e%t totala a corpului uman

t C) - temp.superficiala medie acorpului umanₒ ⁰

ti CF - temp. aerului din incinta⁰

cv si to se iau ca si valori medii,deoarece vitezele de miscare a erului in !urul corpuluiᾀ

nu sunt constante si nici temperaturile corpului.

In diagrama de mai !os sunt prezentate variatii ale temp.corpului in functie de

temp. mediului ambiant

7

Instalatii de Climatizare - Curs

Documents

Transcript of Instalatii de Climatizare - Curs