Poradnik klimatyzacji

Baumgarth / Hörner / Reeker (Hrsg.) Poradnik klimatyzacji Tom 1: Podstawy Wydanie 1 polskie na podstawie 5. zmienionego i rozszerzonego wydania niemieckiego Poznań 2010

Tytuł oryginału: Handbuch der Klimatechnik. Band 1: Grundlagen Tytuł wydania polskiego: Poradnik klimatyzacji. Tom I: Podstawy Przekład z języka niemieckiego: mgr Piotr Andrzejczak Konsultacje i korekta merytoryczna: prof. zw. dr inż. Ferdynand Dembecki Korekta merytoryczna i redakcja: dr inż. Grzegorz Krzyżaniak, doc. P.P. Weryfikacja: dr inż. Bolesław Gaziński, mgr Krystyna Suwiczak Copyrights: First published as Handbuch der Klimatechnik - Band I: Grundlagen by Prof. Dr.-Ing. Siegfried Baumgarth (Ed.), Prof. Dr.-Ing. Berndt Hörner (Ed.), Prof. Dr.-Ing. Josef Reeker (Ed.). 2008 by C. F. Müller, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm GmbH, Heidelberg, Munich, Berlin, Germany. www huethig-jehle-rehm.de. All rights reserved. 2010 Wydanie polskie SYSTHERM D. Gazińska sp. j. Książka w całości ani we fragmentach nie może być powielana ani rozpowszechniana za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicznych, kopiujących, nagrywających i innych, w tym również nie może być umieszczana ani rozpowszechniana w postaci cyfrowej zarówno w internecie, jak i w sieciach lokalnych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Wydawca nie ponosi odpowiedzialności za treść opublikowanych reklam. Koordynacja: dr inż. Bolesław Gaziński, mgr inż. Joanna Jóźwiak Korekta: Jolanta Trębicka Skład i opracowanie graficzne: mgr Karolina Dolata-Szczęsna, Wojciech Zalewski Druk i oprawa: Poznańskie Zakłady Graficzne S. A., ul. Wawrzyniaka 39, 60-502 Poznań Wydawca: SYSTHERM D. Gazińska sp. j., ul. św. Wincentego 7, 61-003 Poznań Tel. 61 850 75 98, fax. 61 850 75 55, www.systherm.pl, wydawnictwo@systherm.pl

Od Wydawcy Wydawnictwo SYSTHERM specjalizujące się w wydawaniu książek technicznych pragnie przedstawić Państwu najnowszą książkę z dziedziny klimatyzacji. Poradnik klimatyzacji. Tom 1: Podstawy jest wiernym tłumaczeniem niemieckiego bestsellera, znanego fachowcom od ponad 30 lat, wydanego przez Wydawnictwo C. F. Müller pt. Handbuch der Klimatechnik. Tom 1: Grundlagen, Tom 2: Anwendungen (ponad 820 stron) zespół autorski pod kierunkiem: Baumgarth, Hörner, Reeker. Poprawność merytoryczną tłumaczenia zapewnili znani specjaliści, wieloletni pracownicy Politechniki Poznańskiej Zakładu Ogrzewnictwa, Klimatyzacji i Ochrony Powietrza: prof. zw. dr inż. Ferdynand Dembecki, dr inż. Bolesław Gaziński oraz dr inż. Grzegorz Krzyżaniak, doc. P.P. W części wstępnej przedstawiono wybrane zagadnienia klimatyczne i meteorologiczne ze szczególnym uwzględnieniem problemów związanych z wymianą ciepła oraz odczuwaniem komfortu cieplnego, takich jak: bilans cieplny człowieka, energetyczna przemiana materii, konwekcja swobodna i wymuszona, dyfuzja gazów i przejmowanie masy, wymiana ciepła przy zmianie stanu. Przedstawiono prawa wilgotnego powietrza oraz ich zastosowanie, omówiono zmiany stanu powietrza wilgotnego w urządzeniach klimatyzacyjnych. W sposób przejrzysty przedstawiono podstawy techniki chłodniczej i stosowanych urządzeń chłodniczych, dokonano ich przeglądu pod kątem rozwiązań konstrukcyjnych i zasad działania. W rozdziale poświęconym podstawom chłodnictwa scharakteryzowano m.in. chłodnie wyparne oraz sprężarkowe i absorpcyjne urządzenia chłodnicze. W kolejnych rozdziałach omówiono podstawy przepływu płynów ze szczególnym uwzględnieniem ruchu powietrza w pomieszczeniach dla różnych typów wentylacji i rozmieszczenia nawiewników o zróżnicowanej konstrukcji. Ponadto przedstawiono podstawy akustyki w tym analizę szumów, dopuszczalne poziomy akustyczne, dodawanie hałasu z kilku źródeł i problemy izolacji akustycznej. Podano też zasady oczyszczania powietrza, budowę urządzeń i przykłady zastosowań różnych rodzajów filtrów. Omówiono szczegółowo technikę regulacji dla instalacji klimatyzacyjnych: zachowania statyczne i dynamiczne, węzły regulacyjne ciągłe i nieciągłe, sterowanie za pomocą systemów cyfrowych, zasady strojenia metodami: Chiena, Hronesa i Reswicka a także Zieglera i Nicholsa. Do niniejszej publikacji dołączono również tablice dotyczące pary wodnej i powietrza wilgotnego oraz właściwości wybranych czynników chłodniczych nieocenioną pomoc przy wszelkiego typu pracach projektowych. Powyższy tytuł kierujemy do określonej grupy czytelników specjalistów z branży klimatyzacyjnej, wentylacyjnej i chłodniczej, mając nadzieję na ułatwienie im pracy. Zainteresowani jesteśmy także dotarciem do środowisk akademickich oraz szkół średnich technicznych. Słowa podziękowania kieruję do dr inż. Bolesława Gazińskiego za podjęcie inicjatywy wydawniczej oraz umożliwienie wydania niniejszego dzieła. Pragnę również podziękować prof. zw. dr inż. Ferdynandowi Dembeckiemu za przygotowanie weryfikacji naukowej oraz dr inż. Grzegorzowi Krzyżaniakowi, doc. P.P. za rady, szczegółową analizę i redakcję tekstu oraz korektę merytoryczną. Dziękuję również w imieniu wydawnictwa i swoim własnym wszystkim reklamodawcom, a zwłaszcza prasie branżowej i portalom internetowym za poparcie inicjatywy wydawniczej. Mgr inż. Joanna Jóźwiak Kierownik Wydawnictwa

Baumgarth / Hörner / Reeker (Wyd.) Handbuch der Klimatechnik Band 1: Grundlagen C.F. Müller Verlag, Heidelberg Wymienione w książce nazwy produktów, które jednocześnie są zarejestrowanymi znakami towarowymi, nie zostały w sposób szczególny oznaczone. Nie należy więc na podstawie braku oznaczenia TM lub wnioskować, że wykorzystana w książce nazwa jest wolnym znakiem towarowym. Nie można również na tej podstawie dowiedzieć się, czy dane produkty są opatentowane lub czy są one objęte ochroną wzorów użytkowych. Wszystkie informacje, dane, wyniki itd., zawarte w tej książce, zostały sporządzone przez autorów zgodnie z ich najlepszą wiedzą, a następnie także przez nich oraz przez wydawnictwo sprawdzone z największą możliwą dokładnością. Pomimo tego nie można całkowicie wykluczyć możliwości występowania błędów. Informacje zawarte w książce nie podlegają zatem jakimkolwiek zobowiązaniom lub gwarancjom wydawnictwa lub autorów. Dlatego też nie biorą oni w żaden sposób odpowiedzialności za ewentualnie występujące nieprawidłowości. Spośród zacytowanych w tej książce przepisów VDI oraz norm DIN ważność wiążącą mają zawsze tylko ostatnie wydania. Informacja bibliograficzna Niemieckiej Biblioteki Narodowej Niemiecka Biblioteka Narodowa odnotowuje tę publikację w Niemieckiej Bibliografii Narodowej. Szczegółowe dane bibliograficzne są dostępne w internecie na stronie http://dnb.d-nb.de ISBN: 978-3-7880-7820-1 Wydanie piąte, nowoopracowane i rozszerzone 2008 C. F. Müller, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm GmbH, Heidelberg, München, Landsberg, Berlin Praca ta, łącznie ze wszystkimi jej częściami jest chroniona prawem autorskim. Każdy sposób wykorzystania wykraczający poza wąskie granice ustawy o prawie autorskim jest bez zgody wydawnictwa niedopuszczalny oraz podlega karze. Szczególnie dotyczy to kopiowania, tłumaczeń, filmowania z użyciem mikrofilmu lub zapisywania oraz przerabiania w ramach systemów elektronicznych. Skład: Mitterweger & Partner, Plankstadt Druk: Kessler Druck + Medien, Bobingen Printed in Germany

Przedmowa do 1. wydania polskiego Od 40 lat interesuję się zagadnieniami chłodnictwa i klimatyzacji. Podczas swojej wieloletniej pracy naukowo-dydaktycznej oraz projektowej zauważyłem, iż na rynku polskim brakuje podstawowej literatury z branży klimatyzacyjnej, natomiast specjaliści korzystają bardzo często z opracowań niemieckich. Stwierdzenie tego faktu zainspirowało mnie do zainicjowania wydania książki znanej na rynku niemieckim od ponad 30 lat. Książki, która jest biblią każdego specjalisty z zakresu klimatyzacji, chłodnictwa i wentylacji. Książka wydawnictwa C.F. Müller Handbuch der Klimatechnik. Band 1: Grundlagen doczekała się już piątego wydania w Niemczech. Na przestrzeni wielu lat została sprzedana w kilkudziesięciu tysiącach egzemplarzy na całym świecie i służy za podstawę zdobywania wiedzy z zakresu klimatyzacji, chłodnictwa i wentylacji. W kolejnych wydaniach Autorzy uaktualniali treść poradnika w oparciu o najnowsze wyniki publikowanych badań. Tłumaczenie polskie wydane dzięki staraniom Wydawnictwa SYSTHERM zostało poddane weryfikacji merytorycznej przez znanego specjalistę, założyciela zakładu ogrzewnictwa, klimatyzacji i ochrony powietrza Politechniki Poznańskiej prof. zw. dr inż. Ferdynanda Dembeckiego. Nad poprawnością merytoryczna tłumaczenia czuwał również dr inż. Grzegorz Krzyżaniak, doc. P.P., któremu szczególnie dziękuję za wnikliwą analizę i wniesione cenne uwagi. Książka zawiera wybrane zagadnienia klimatyczne i meteorologiczne, dlatego też wydanie polskie zostało uzupełnione o informacje dotyczące klimatu Polski, a także o spis polskich norm i literatury. W niniejszej publikacji w sposób przejrzysty wytłumaczono podstawy zagadnień związanych z klimatyzacją, chłodnictwem i wentylacją. Zamieszczono wiele ciekawych przykładów obliczeniowych, których liczba i szczegółowość stanowi duże ułatwienie w przyswojeniu sobie tych niejednokrotnie zawiłych problemów występujących w inżynierii środowiska. Jestem zainteresowany Państwa opiniami na temat tej publikacji. Wszelkie uwagi dotyczące książki proszę kierować na adres Wydawnictwa SYSTHERM.

Autorzy poszczególnych części podręcznika: Wprowadzenie (1) Prof. dr inż. B. Hörner Fachhochschule München Podstawy meteorologiczne (2) Prof. dr inż. hab. M. Schmidt Fachhochschule Zittau/Görlitz Podstawy fizjologiczne (3) Prof. dypl. inż. R. Lochau Fachhochschule Berlin Wymiana ciepła (4) Prof. dr inż. F. R. Stupperich Fachhochschule Münster, Oddział: Steinfurt Powietrze wilgotne prawa i ich zastosowanie (5) Prof. dr inż. K. Müller Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel Podstawy techniki chłodniczej (6) Prof. dr inż. H. R. Engelhorn Fachhochschule Gießen-Friedberg Podstawy przepływu płynów (7) Prof. dr inż. J.Janssen Fachhochschule Berlin Podstawy akustyki (8) Prof. dr inż. H. Bley / prof. dr inż. B. Hörner Fachhochschule Köln / Fachhochschule München Podstawy oczyszczania powietrza (9) Prof. dr inż. H. R. Engelhorn / dypl. inż. M. Sauer-Kunze Fachhochschule Gießen-Friedberg / Firma Delbag w Berlinie Technika regulacji instalacji klimatyzacyjnej (10) Prof. dr inż. S. Baumgarth Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel Tablice dla pary wodnej i powietrza wilgotnego (11) Prof. dr inż. H. Schedwill Fachhochschule Esslingen Koordynatorzy: Prof. dr inż. H. Brüggemann Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel Prof. dr inż. H. Löber Fachhochschule Zittau/Görlitz Prof. dypl. inż. J. Reeker Fachhochschule Münster Prof. dr inż. H. Schedwill Fachhochschule Esslingen

Przedmowa do wydania piątego Ten trzytomowy podręcznik techniki klimatyzacyjnej, wydany był po raz pierwszy w roku 1974 i ukazał się jeszcze w trzech wydaniach. W roku 1989 zespół docentów, specjalistów w dziedzinie techniki klimatyzacyjnej, wraz z rozszerzonym zespołem autorów przeredagował jego treść, przez co stał się bardziej odpowiedni dla wykonujących swój zawód inżynierów jak również dla studentów. Część autorów pierwotnie pracujących nad książką odeszła z zespołu. Nowi koledzy, wywodzący się przede wszystkim z nowych federalnych krajów związkowych, uzupełnili grono autorów podręcznika. Od roku 1999 z powodów organizacyjnych zespół docentów specjalizujących się w klimatyzacji nie jest już wydawcą książki, a w jej miejsce zadanie to bierze na swoje barki zespół wydawców wybrany spośród jej członków. Niniejsze zaktualizowane nowe wydanie pierwszego tomu Podręcznika techniki klimatyzacyjnej powinno służyć projektantom instalacji klimatyzacyjnych jako kompendium wiedzy a studentom ułatwić wdrożenie się w zagadnienia dotyczące klimatyzacji. W ciągu ubiegłego ćwierćwiecza w obszarze techniki klimatyzacyjnej oraz wentylacyjnej zaszły duże zmiany. Wypracowano nowe normy biorąc pod uwagę wyzwania wynikające z integracji państw należących do Unii Europejskiej. Zmiany te zostały uwzględnione w nowym wydaniu podręcznika. Wolfenbüttel, Monachium, Münster czerwiec 2008 Zespół autorski Siegfried Baumgarth Berndt Hörner Josef Reeker

OFERTA WYDAWNICTWA Wydawnictwo SYSTHERM jest częścią firmy SYSTHERM D. Gazińska s. j. Zostało utworzone w 1999 roku. Podstawowym celem działalności wydawnictwa jest promowanie nowości technicznych i przybliżanie czytelnikom wiedzy z zakresu chłodnictwa, klimatyzacji, ogrzewnictwa, wentylacji i innych dziedzin techniki. Autorami książek technicznych, poradników, kalendarzy branżowych są pracownicy naukowi wyższych uczelni oraz specjaliści firm zajmujących się produkcją i eksploatacją różnego typu urządzeń. Recenzentami wydawanych przez nas publikacji są najwybitniejsze autorytety w Polsce. Publikacje te, zawierają niezbędne dla każdego fachowca wiadomości, wykresy i zestawienia tabelaryczne, umożliwiające optymalizację doboru urządzeń i technologii. Niejednokrotnie można również w nich znaleźć dane katalogowe oraz przykłady obliczeń i praktycznych zastosowań poparte wieloletnim doświadczeniem autorów. Powstałe w wydawnictwie SYSTHERM książki adresowane są do osób zawodowo związanych z szeroko rozumianą problematyką chłodniczą, klimatyzacyjną, ogrzewniczą, motoryzacyjną etc., a więc projektantów, monterów, serwisantów oraz innych osób i firm poszukujących praktycznych i niezbędnych informacji o branży. Książki te rozprowadzane są poprzez różnorodne kanały dystrybucji, takie jak: internetowe księgarnie, portale branżowe, księgarnie techniczne na terenie całego kraju, uczelnie wyższe, oddziały firmy SYSTHERM Chłodnictwo i Klimatyzacja, etc. Działalność wydawnictwa SYSTHERM to nie tylko publikacja książek z branży technicznej ale również wydawanie publikacji tworzonych na potrzeby reklamowo promocyjne poszczególnych firm, takich jak ARMACELL, BORYSZEW, DAIKIN, DANFOSS, LAB-EL, LG - ELECTRONICS, AES, i inne. Ponadto wydawnictwo SYSTHERM oferuje także przygotowanie do druku książek, broszur oraz doradztwo i zastępstwo wydawnicze, projekty graficzne, ilustracje do książek, wykonanie katalogów, folderów, druków reklamowych i ulotek oraz kalendarzy reklamowych (książkowych z wkładką merytoryczną o wybranej tematyce, ściennych, biurkowych, kieszonkowych), a także obsługę reklamową działań i produktów firmowych oraz realizację zamówień nietypowych i specjalnych. Kontakt i składanie zamówień: mgr inż. Joanna Jóźwiak tel. 61 850 75 98, 603 663 910 joanna.jozwiak@systherm.pl Jolanta Trębicka tel. 61 850 75 13 jolanta.trebicka@systherm.pl mgr Magdalena Paszkowska tel. 61 850 75 96 magdalena.paszkowska@systherm.pl mgr Krystyna Suwiczak tel. 61 850 75 94 krystyna.suwiczak@systherm.pl SYSTHERM D. Gazińska s.j. ul. św. Wincentego 7 61-003 Poznań tel. 61 850 75 98 fax 61 850 75 55 www.systherm.pl Ogrzewnictwo praktyczne. Projektowanie, montaż, certyfikacja energetyczna, eksploatacja. pod red. prof. dr hab. inż. Haliny Koczyk Poradnik zawiera niezbędne informacje dotyczące najczęściej stosowanych systemów ogrzewań wodnych oraz ich elementów składowych. Sposób projektowania poparto przykładowymi projektami instalacji dla budynku jednorodzinnego wraz z kosztorysami. Omówiono także zagadnienia związane z termomodernizacją budowlaną oraz oceną efektywności ekonomicznej jej stosowania. Przedstawione zostały ponadto informacje dotyczące projektowania i wykonania ogrzewań podłogowych oraz zamieszczono rozdział o układach solarnych. Ponadto drugie wydanie zostało rozszerzone o takie zagadnienia jak certyfikacja energetyczna budynków w świetle aktualnych przepisów, obliczanie projektowego obciążenia cieplnego oraz nowe tendencje w projektowaniu budynków. Publikacje kierujemy do specjalistów z zakresu ogrzewnictwa i branży ciepłowniczej, a także do środowisk akademickich, w tym zwłaszcza studentów kierunków technicznych oraz osób szukających wiedzy praktycznej. Technika klimatyzacyjna dla praktyków. Klimatyzacja pojazdów samochodowych. pod red. dr inż. Bolesława Gazińskiego Kompendium wiedzy z zakresu klimatyzacji pojazdów samochodowych. Pierwsza taka książka na rynku polskim napisana przez zespół polskich autorów (z Krakowa, Łodzi, Warszawy i Poznania). Omówiono w niej zarówno zagadnienia teoretyczne, szczegółową budowę jak i problemy eksploatacji klimatyzacji pojazdów samochodowych. Poruszono tutaj tematykę klimatyzacji samochodów osobowych, samochodów ciężarowych, autobusów oraz maszyn budowlanych. Publikacja skierowana zarówno do firm i osób związanych z branżą klimatyzacyjną i samochodową oraz środowisk naukowców, studentów i uczniów kierunków związanych z motoryzacją. Technika chłodnicza dla praktyków. Urządzenia i automatyka chłodnicza. pod red. dr inż. B. Gazińskiego, prof. dr hab inż. W. Zalewski, dr hab. inż. J. Górski prof. PRz, dr hab. inż. B. Zakrzewski prof. PSz, dr inż. B. Gaziński, mgr inż. A. Głowala i inni W książce omówiono budowę i zasadę działania sprężarek tłokowych, sprężarek typu scroll, śrubowych oraz rotacyjnych. Podano metody regulacji wydajności sprężarek. Omówiono budowę i zastosowanie chłodniczych wymienników ciepła: skraplaczy, parowników, chłodnic międzystopniowych etc. Dokonano przeglądu urządzeń i automatyki chłodniczej pod względem rozwiązań konstrukcyjnych i zasad działania. Zamieszczono charakterystyki urządzeń regulacyjnych i zabezpieczających, armatury oraz podano zasady regulacji instalacji chłodniczych. Przedstawiono możliwości zastosowań agregatów do schładzania wody, a także eksploatację urządzeń chłodniczych w kontekście aktualnych regulacji prawnych. Niniejszy tytuł kierujemy do specjalistów z branży chłodniczej, a także do środowisk naukowo technicznych, studentów wyższych uczelni technicznych.

Spis treści 1. Wprowadzenie...1 1.1 Klimat, klimatyzacja pomieszczeń, technika klimatyzacyjna...1 1.2 Wymagania stawiane technice klimatyzacyjnej...1 1.2.1 Uczucie komfortu i jakość powietrza w pomieszczeniu...2 1.2.2 Uczucie komfortu cieplnego...3 1.2.3 Uczucie komfortu nietermicznego...3 1.3 Wpływ klimatu na koncepcję obróbki powietrza i eksploatację instalacji klimatyzacyjnych...5 1.3.1 Redukcja obciążeń zewnętrznych lub ilości powietrza...5 1.3.2 Kształtowanie przepływu powietrza w pomieszczeniu...6 1.3.3 Wymagania w stosunku do obróbki powietrza...7 1.3.4 Wymagania w stosunku do regulacji...7 1.4 Normy, wytyczne, literatura, adresy...8 Literatura...9 2. Podstawy meteorologiczne...11 2.1 Wstęp...13 2.2 Pogoda, stan pogody, klimat...14 2.2.1 Pogoda...14 2.2.2 Stan pogody...15 2.2.3 Klimat...15 2.2.4 Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego...17 2.3 Techniczne opracowywanie danych meteorologicznych...21 2.3.1 Klimatologia wartości średnich...21 2.3.2 Dane dotyczące częstości występowania stanów meteorologicznych...22 2.4 Elementy meteorologiczne...24 2.4.1 Barometryczne ciśnienie powietrza i gęstość powietrza zewnętrznego...24 2.4.2 Wiatr...26 2.4.3 Temperatura powietrza zewnętrznego...29 2.4.4 Wilgotność powietrza zewnętrznego...35 2.4.5 Natężenie promieniowania słonecznego...38 2.5 Techniczne opracowanie danych meteorologicznych...50 2.5.1 Korelacja elementów meteorologicznych...50 2.5.2 Stopniodni, stopniogodziny, gramodni i gramogodziny...51 2.5.3 Typowy rok meteorologiczny...54 2.5.4 Dane klimatyczne ważne dla celów praktycznych...55 Literatura...56 3. Podstawy fizjologiczne...59 3.1 Wprowadzenie...60 3.2 Bilans cieplny człowieka...60 3.2.1 Energetyczna przemiana materii...61 3.2.2 Regulacja temperatury ciała...61 3.2.3 Produkcja ciepła...63 3.2.4 Oddawanie ciepła...64 3.2.5 Odzież...69 3.3 Klimat cieplny pomieszczenia i uczucie komfortu...70 3.3.1 Odczuwanie temperatury przez człowieka...71 3.3.2 Uczucie komfortu...71

II Spis treści 3.3.3 Wielkości wpływające na uczucie komfortu...74 3.3.3.1 Temperatura...75 3.3.3.2 Prędkość powietrza...82 3.3.3.3 Wilgotność powietrza...86 3.3.4 Metody pomiarowe...88 3.4 Jakościowe i ilościowe zapotrzebowanie powietrza przez człowieka...89 3.4.1 Oddychanie...89 3.4.2 Zapotrzebowanie na powietrze oraz minimalny strumień objętościowy powietrza zewnętrznego...91 3.4.3 Zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniu przez gaz, pary, pyły oraz mikroorganizmy...96 3.5 Wpływ szumów, oświetlenia i elektryczności na klimat pomieszczeń... 103 3.6 Wymagania higieniczne w stosunku do instalacji urządzeń klimatyzacyjnych i wentylacyjnych...105 3.6.1 Wymagania w stosunku do projektowania, produkcji i wykonania zasysanie powietrza zewnętrznego...106 3.6.2 Wymagania w stosunku do eksploatacji i konserwacji...108 3.6.3 Sanitarne kontrole higieniczne...109 3.6.4 Inspekcje higieniczne (sanitarne)...109 3.6.5 Szkolenie w zakresie higieny...111 Literatura...111 4. Wymiana ciepła...113 Wstęp...118 4.1 Przewodzenie ciepła...119 4.1.1 Współczynnik przewodzenia ciepła...120 4.1.2 Stacjonarne przewodzenie ciepła...122 4.1.3 Przenikanie ciepła...122 4.1.4 Przenikanie ciepła przez żebra...132 4.1.5 Niestacjonarne przewodzenie ciepła...138 4.2 Konwekcja...149 4.2.1 Płyta z opływem wzdłużnym...150 4.2.2 Ciała opływane...154 4.2.3 Ciała złożone z płynem przepływającym...156 4.2.4 Konwekcja swobodna pojedynczych ciał...158 4.2.5 Konwekcja swobodna w warstwach...160 4.2.6 Kanały z przepływającym płynem...165 4.3 Wymiana ciepła przy zmianie stanu...173 4.3.1 Wymiana ciepła przy parowaniu...173 4.3.2 Skraplanie...178 4.4 Wymiana ciepła przez promieniowanie...182 4.4.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego...183 4.4.2 Promieniowanie ciała rzeczywistego...185 4.4.3 Prawo Kirchhoffa...185 4.4.4 Promieniowanie pomiędzy powierzchniami...186 4.4.5 Radiacyjny współczynnik przejmowania ciepła...189 4.4.6 Temperatura odczuwalna...193 4.5 Wymiana masy...196 4.5.1 Dyfuzja gazów i przejmowanie masy...196

Spis treści III 4.5.2 Dyfuzja pary przez substancje stałe...202 4.5.3 Osadzanie się skroplin na powierzchniach wewnętrznych...204 4.5.4 Osadzanie się skroplin na elementach budowlanych pomieszczeń nieklimatyzowanych...204 4.5.5 Wyznaczanie wykraplania wilgoci pod względem przepływu wilgoci dla pomieszczeń klimatyzowanych...210 4.6 Właściwości fizyczne...222 Literatura...236 5. Powietrze wilgotne - prawa i ich zastosowanie...239 5.1 Wprowadzenie...240 5.2 Parametry powietrza wilgotnego...241 5.3 Wykres h 1+x, x dla powietrza wilgotnego według Moliera...248 5.4 Prawo zachowania masy oraz I zasada termodynamiki w technice klimatyzacyjnej i wentylacyjnej...249 5.4.1 Prawo zachowania masy...250 5.4.2 Pierwsza zasada termodynamiki dla układów otwartych...250 5.5 Parowanie (dyfuzyjne)...252 5.6 Wykres t, x według Carriera...255 5.7 Zmiany stanu powietrza wilgotnego w urządzeniach instalacji klimatyzacyjnej i wentylacyjnej...257 5.7.1 Komora mieszania...257 5.7.2 Nagrzewnica...259 5.7.3 Wentylator...261 5.7.4 Przeponowa chłodnica powietrza...262 5.7.5 Nawilżacz parowy...265 5.7.6 Nawilżacz dyszowy (komora zraszania)...267 5.7.7 Wymienniki do odzysku ciepła...270 5.7.8 Filtr...272 Literatura...273 6. Podstawy techniki chłodniczej...275 6.1 Wprowadzenie...276 6.2 Chłodnie wyparne...276 6.2.1 Funkcja i budowa...276 6.2.2 Zmiany stanu powietrza oraz wody...279 6.3 Otwarte sorpcyjne agregaty chłodnicze...280 6.3.1 Funkcja i budowa urządzenia...280 6.3.2 Wielkości obliczeniowe...282 6.4 Sprężarkowe urządzenia chłodnicze...284 6.4.1 Wprowadzenie...284 6.4.2 Przegląd funkcji...285 6.4.3 Obieg Carnota...287 6.4.4 Procesy zachodzące w obiegu rzeczywistym...290 6.4.4.1 Obieg...290 6.4.4.2 Składniki instalacji...292 6.4.5 Czynniki chłodnicze...295 6.4.5.1 Początki i rozwój...295 6.4.5.2 Właściwości...295 6.4.5.3 Nomenklatura...298

IV Spis treści 6.4.6 Wykres log p, h ( p, h)...298 6.4.6.1 Budowa...298 6.4.6.2 Obieg na wykresie p, h...300 6.4.7 Wykresy dla czynników chłodniczych, tablice własności czynników chłodniczych...302 6.5 Absorpcyjne agregaty chłodnicze...327 6.5.1 Wprowadzenie...327 6.5.2 Funkcja...328 6.5.3 Obieg Carnota...330 6.5.4 Rzeczywiste agregaty chłodnicze...332 6.5.5 Wykres log p, 1/T...333 Literatura...337 7. Podstawy przepływu płynów...339 7.1 Wiadomości ogólne...340 7.2 Przepływ wolny od tarcia...341 7.2.1 Równanie ciągłości...342 7.2.2 Równanie energii (równanie Bernoulliego)...343 7.2.3 Ciśnienie całkowite, ciśnienie statyczne i dynamiczne...345 7.3 Zasada zachowania pędu...349 7.4 Przepływ z uwzględnieniem tarcia...350 7.4.1 Równanie energii dla przepływu z uwzględnieniem tarcia...351 7.4.2 Lepkość płynów...351 7.4.3 Prawo podobieństwa...352 7.4.4 Formy przepływu...354 7.4.5 Stopień turbulencji...358 7.4.6 Przepływ przy wlocie do rury i warstwa graniczna...359 7.5 Opory przepływu w kanałach...361 7.5.1 Opory przepływu w rurze prostej...362 7.5.1.1 Współczynnik tarcia w rurach λ przy przepływie laminarnym...362 7.5.1.2 Współczynnik tarcia w rurach λ przy przepływie turbulentnym...363 7.5.1.3 Wysokość chropowatości k...365 7.5.2 Średnica hydrauliczna...367 7.5.3 Średnica równoważna...368 7.6 Opory miejscowe...370 7.6.1 Rozszerzenie przekroju poprzecznego (dyfuzor)...370 7.6.2 Zwężenie przekroju poprzecznego...374 7.6.3 Zmiany kierunku (łuki, kolana)...376 7.6.4 Rozgałęzienia rur...379 7.7 Pomiar przepływu...381 7.8 Przepływ powietrza w pomieszczeniu wentylacja naturalna i mechaniczna...382 7.8.1 Wentylacja mieszana...386 7.8.1.1 Wprowadzenie oraz charakterystyczne właściwości strumieni powietrza.386 7.8.1.2 Efekt Coandy...399 7.8.1.3 Zapory i przeszkody zamontowane przy suficie...400 7.8.1.4 Otwory wywiewne...400 7.8.1.5 Przepływ w pomieszczeniach zamkniętych...401

Spis treści V 7.8.2 Wentylacja wyporowa...408 7.8.3 Wentylacja źródłowa (miejscowa)...409 7.8.4 Skuteczność wentylacji...418 7.8.4.1 Sprawność wymiany powietrza...419 7.8.4.2 Efektywność wentylacji...421 7.8.4.3 Metody pomiarowe...422 7.8.5 Numeryczne obliczanie przepływu powietrza w pomieszczeniu...423 Literatura...427 8. Podstawy akustyki...431 8.1 Wprowadzenie...432 8.2 Podstawy fizyczne oraz definicje...432 8.2.1 Powstawanie dźwięku...432 8.2.2 Częstotliwość oraz amplituda ciśnienia akustycznego...434 8.2.3 Moc akustyczna i natężenie akustyczne...435 8.3 Tworzenie i dodawanie poziomów hałasu...439 8.4 Analiza szumów...444 8.4.1 Pasma oktawowe i tercjowe...444 8.4.2 Głośność...446 8.4.3 Krzywe graniczne...448 8.4.4 Szumy impulsowe...450 8.4.5 Poziom uśredniony (norma DIN 45 641)...451 8.4.6 Poziom oceny (norma DIN 45 645)...451 8.5 Dopuszczalne poziomy akustyczne (wymagania w stosunku do pomieszczeń wymagających ochrony )... 452 8.6 Wpływ pomieszczenia...455 8.6.1 Pomieszczenie quasi-sześcienne...457 8.6.2 Pomieszczenie płaskie i pomieszczenie długie...464 8.7 Izolacja akustyczna...466 8.7.1 Izolacja dźwięku w powietrzu...467 8.7.2 Szacowany wskaźnik izolacyjności akustycznej R W...469 8.7.3 Normowana różnica poziomu akustycznego...480 8.7.4 Różnica poziomu w szybie...480 8.8 Podsumowanie...481 Literatura...481 9. Podstawy oczyszczania powietrza...483 9.1 Informacje wstępne...483 9.2 Pył i jego zachowanie...485 9.2.1 Pojęcia podstawowe...485 9.2.2 Wyznaczanie rozdrobnienia...487 9.2.3 Prawo opadania cząstek pyłu...488 9.3 Oddzielanie pyłu w filtrach powietrza...490 9.4 Filtry powietrza dla ogólnej techniki klimatyzacyjnej i wentylacyjnej...493 9.4.1 Wymagania...493 9.4.2 Sprawdzenie filtra oraz podział na klasy według normy DIN EN 779 [8]...496 9.4.2.1 Aktualny stan unormowania, opis przebiegu sprawdzenia filtra...496 9.4.2.2 Wielkości oraz ich definicje...499 9.5 Wysokosprawne filtry powietrza...502 9.5.1 Wstęp...502

VI Spis treści 9.5.2 Teoria filtrów...502 9.5.3 Sprawdzenie filtra oraz podział na klasy według normy DIN EN 1822-1...504 9.5.4 Różnice ciśnienia...507 9.6 Elektrofiltry powietrza...507 9.7 Filtry adsorpcyjne gazu...509 9.7.1 Wstęp...509 9.7.2 Rodzaje budowy i wielkości znamionowe...510 9.7.3 Okres użytkowania...511 9.8 Przykłady wykonania...512 9.8.1 Filtry powietrza dla ogólnej techniki klimatyzacyjnej i wentylacyjnej...512 9.8.1.1 Elementy filtrujące powietrze...512 9.8.1.2 Filtry kieszeniowe...513 9.8.2 Wysokosprawne filtry powietrza...514 9.8.3 Filtry adsorpcyjne gazu...515 Literatura...515 10 Technika regulacji instalacji klimatyzacyjnej...517 10.1 Podstawy, definicje...517 10.2 Obiekty regulowane...519 10.2.1 Zachowanie statyczne...519 10.2.2 Zachowanie dynamiczne...521 10.3 Regulator...523 10.3.1 Regulator ciągły...523 10.3.2 Regulator nieciągły...526 10.3.3 Specjalne wymagania w stosunku do regulatorów dla instalacji klimatyzacyjnej...527 10.3.4 Technika DDC...530 10.4 Optymalizacja regulatora...533 10.4.1 Nastawy regulacyjne wg metod Chien, Hronesa i Reswicka...533 10.4.2 Nastawy regulacyjne wg metod Zieglera i Nicholsa...534 10.5 Stabilność obwodów regulacyjnych...535 10.5.1 Wpływ zachowania dynamicznego...536 10.5.2 Wpływ zachowania statycznego...537 10.5.3 Obliczanie zaworów...539 10.5.4 Wpływ zachowania statycznego i dynamicznego na stabilność obwodu regulacyjnego...545 10.6 Przykłady regulacji temperatury...547 10.6.1 Instalacja z recyrkulacją powietrza obiegowego i regulacją kaskadową...549 10.6.2 Instalacja w eksploatacji VVS z ciągłym sterowaniem wentylatorów...551 10.7 Przykłady regulacji temperatury i wilgotności...553 10.7.1 Instalacja klimatyzacyjna z komorą zraszania powietrza...554 10.7.2 Instalacja z nawilżaczem parowym...558 Literatura...561 11. Tablice dla pary wodnej i powietrza wilgotnego...563 Literatura...563