37423144 Bazele Si Conditiile de Calcul Ale Instalatiilor de Ventilare Si Climatizare

Bazele si conditiile de calcul ale instalatiilor de ventilare si climatizare A. Generalitati. Istoricul instalatiilor de ventilare si climatizare. Clasificarea instalatiilor de ventilare si climatizare. 1. Generalitati Calitatea mediului in care oamenii isi desfasoara activitatea are o influenta complexa asupra lor, atat sub aspect igienico-sanitar cat si sub aspectul productivitatii muncii. Calitatea mediului ambiant se apreciaza prin valoarea parametrilor confortului termic, prin compozitie chimica si puritatea aerului, precum si prin alti factori ca: nivelul de iluminare, nivelul de zgomot, gradul de ionizare a aerului, elemente de estetica etc. Daca instalatiile de incalzire asigura pentru o categorie relativ restransa de incinte in anotimpul rece, mentinerea temperaturii aerului interior la o anumita valoare, datorita unor masuri suplimentare in general constructive sau de conceptie se pot mentine si ceilalti parametrii ai confortului termic ca umiditate relativa, temperatura medie de radiatie, in limite acceptabile. Printr-o ventilare naturala, de regula intermitenta (deschiderea usilor sau ferestrelor) se poate asigura si o primenire a aerului interior. Dar pentru marea majoritate a incintelor, ca de exemplu incaperi aglomerate, incaperi de productie, laboratoare, hale pentru cresterea industriala a animalelor etc., nu se mai pot asigura cerintele de mai sus numai cu o instalatie de incalzire. Pentru indepartarea mirosurilor si degajarilor nocive sau chiar toxice, apare necesitatea introducerii “controlate” a unui debit de aer, un prim argument care solicita prezenta instalatiei de ventilare. Natura si cantitatea de degajari nocive, modul lor de propagare, sistemul constructiv al incintelor, valoarea la care sunt prescrisi parametrii aerului interior pe considerente de confort sau tehnologice, limitele admisibile la care trebuie reduse concentratiile diverselor substante nocive degajate, la care se adauga de multe ori cu o pondere importanta consideratii economice, au condus la folosirea unei game foarte variate de instalatii de ventilare si climatizare. Daca in cazul unei incinte industriale cu pereti exteriori, la care au loc numai degajari de caldura, este suficient pentru indepartarea acestora a se prevede o ventilare naturala-organizata, adica sa se practice la partea superioara orificii de evacuare iar la partea inferioara orificii pentru patrunderea aerului exterior, in cazul incaperilor aglomerate datorita degajarilor mari de caldura si umiditate cat si a valorilor la care trebuie mentinuti parametrii de confort, este necesara racirea aerului introdus pentru a mari capacitatea de preluare a caldurii, iar pentru a asigura si limite mai stranse ale umiditatii relative, deci preluarea 1 surplusului de umiditate este necesara si uscarea aerului. Prin aceste masuri se realizeaza una din formele sub care se intalnesc instalatiile de climatizare. Unele procese tehnologice (industria textila, optica, prelucrari de mare precizie, laboratoare metrologice etc.) impun uneori cerinte si mai stricte in privinta unuia sau mai multora dintre parametrii microclimatului interior, ceea ce influenteaza nu numai complexitatea agregatului de climatizare, ci insusi sistemul constructiv al incintei respective. Preocuparea pentru asigurarea conditiilor de microclimat corespunzatoare specificului muncii desfasurate de oameni sau naturii procesului tehnologic, reprezinta o cerinta primordiala in dezvoltarea tehnicii ventilarii si climatizarii pe plan mondial. In tara noastra grija pentru om, pentru conditiile lui de munca si viata, pentru ridicarea nivelului de trai se reflecta si in prevederile Normelor Republicane de Protectie a Muncii (N.R.P.M) sau a altor norme departamentale, in programele prioritare adoptate in domeniul ventilatiilor ca si in cel al luptei impotriva poluarii mediului inconjurator. 2. Clasificarea instalatiilor de ventilare si climatizare In orice sistem de ventilare este necesar sa se introduca in incaperi aer (aerul refulat, aer introdus) care preia nocivitatile in exces (caldura, umiditate, gaze, vapori, praf) dupa care trebuie sa fie indepartat din incapere (aer viciat, aer evacuat). Instalatiile de ventilare pot fi diferentiate dupa modul de vehiculare a aerului, dupa spatiul ventilat si dupa modul de complexitate a tratarii aerului in functie de cerintele tehnologice sau de confort ale incaperii respective. In functie de aceste criterii este posibil sa se stabileasca o clasificare a instalatiilor de tipul indicat in continuare. a. dupa modul de vehiculare a aerului, 1. ventilare naturala: - neorganizata - organizata La ventilarea naturala schimbul de aer al unei incaperi se datoreaza actiunii combinate a celor 2 factori naturali (presiunea cauzata de viteza vantului si diferenta de presiune cauzata de greutatile specifice diferite ale aerului interior si exterior ca urmare a temperaturilor inegale din interior si exterior). Cand patrunderea aerului curat are loc prin neetanseitatile constructiei (usi, ferestre), ventilarea mecanica se numeste neorganizata. Daca in constructie sunt practicate deschideri speciale cu dimensiuni determinate, amplasate la anumite inaltimi si care pot fi inchise si deschise dupa necesitati se obtine ventilarea naturala organizata a incaperii. 2. ventilare mecanica: - simpla (introducere sau evacuare) 2 - combinata (cu incalzire, racire, uscare sau umidificare) In cazul ventilarii mecanice vehicularea aerului se face cu ajutorul unui ventilator sau a doua ventilatoare (unul de introducere si unul de evacuare). In general prin vehicularea mecanica a unui debit de aer se urmareste mentinerea unei temperaturi aproximativ constante in perioada de iarna si limitarea cresterii temperaturii interioare peste o anumita valoare in perioada de vara. Aceasta presupune intercalarea in circuitul aerului a unui ventilator si a unei baterii de incalzire (intotdeauna inaintea bateriilor de incalzire se monteaza un filtru de praf). Sunt si alate cazuri de ventilare mecanica combinata, la care in circuitul aerului se introduc alte aparate cu ajutorul carora se pot obtine unele procese simple, ca de exemplu racirea, uscarea sau umidificarea aerului. 3. climatizare: - instalatii pentru confort - instalatii tehnologice Instalatiile de climatizare (conditionare aerului sunt instalatii de ventilare mecanica care printr-o tratare complexa a aerului (incalzire, racire, uscare si umidificare) trebuie sa asigure in incapere, in tot timpul anului, o anumita microclima (temperatura, umiditate relativa, viteza). Dupa criteriile care stabilesc valoarea si limitele de variatie a parametrilor aerului interior, aceste instalatii pot fi destinate confortului sau unor scopuri tehnologice. Dificultati mai mari prin instalatiile de climatizare tehnologice, deoarece valorile parametrilor aerului interior prescrise ca optime pentru procesul tehnologic, trebuie in acelasi timp sa constituie limite acceptabile din punct de vedere al confortului termic, pentru a nu creea deci senzatii neplacute oamenilor antrenati in procesul tehnologic respectiv. 4. ventilare mixta: - introducerea naturala si evacuarea mecanica - introducerea mecanica si evacuarea mecanica. Ventilarea mixta sub cele doua forme apare fie ca o posibilitate de exploatare a instalatiilor de ventilare intr-o anumita perioada a anului (de obicei vara) fie chiar ca solutie de proiectare, avantajului ei constand in special in economicitatea exploatarii. b. dupa extinderea zonei ventilate 1. ventilare generala 2. ventilare locala - prin refulare - prin aspiratie - prin refulare si aspiratie. 3. ventilare combinata ( ventilare generala + locala) Ventilarea generala are drept scop schimbarea aerului in intreaga 3 incinta asupra ventilarii spre deosebire de ventilarea locala la care evacuarea aerului (sau introducerea) se refera la anumite puncte din incapere unde este concentrata producerea nocivitatilor. Pentru a nu se raspandi in intregul spatiu, nocivitatile sunt evacuate chiar la locul de degajare prin asa numitele absorbtii locale. Ventilarea generala sau de schimb este caracteristica incaperilor socialculturale sau a celor industriale fara degajari importante de nocivitati. Ventilarea aerului apare ca necesara cand avem surse concentrate de nocivitati sau cand acestea sunt dispuse in anumite zone ale incintelor. In aceste cazuri ventilarea de schimb general este neeconomica si chiar ineficienta aparand necesitatea captarii nocivitatilor chiar la locul unde ele se produc. In aceasta categorie intra carcasele, nisele, hotele si aspiratiile marginale. In unele cazuri ventilarea de schimb general fiind ineficace este necesara prevederea unor instalatii de refulare locala a aerului. De exemplu, pentru locurile de munca din apropierea unor suprafete foarte calde oricat s-ar mari debitul de aer nu pot fi asigurate conditii pentru mentinerea bilantului termic al omului din cauza cantitatii mari de caldura primita prin radiatie de la aceste suprafete. In aceasta situatie pentru a ajuta organismul sa elimine surplusul de caldura, se poate interveni prin crearea locala a unor jeturi de aer, pentru fiecare muncitor in parte, care sunt denumite dusuri de aer rece. De asemenea, pentru a impiedica patrunderea aerului rece in incaperi la deschiderea frecventa a usilor spre exterior se folosesc cu destul succes perdelele de aer. Sunt si cazuri pentru impiedicarea raspandirii nocivitatilor in toata incaparea, in special in cazul unor degajari toxice, se poate actiona eficace prin folosirea simultana a unui sistem de refulare, in general de tip perdea de aer a unui sistem de absorbtie pentru fiecare utilaj in parte. Exemplul, la cabine de vopsire, de uscare, de electroliza, etc. Existenta unui sistem de ventilare locala nu exclude prezenta unei instalatii de ventilare de schimb general, careia ii revine rolul de a dilua nocivitatile scapate de la dispozitivele de absorbtie locala la valori sub limitele admisibile si a asigura aerul de compensatie. Se ajunge astfel la sistemul de ventilare combinata. c. dupa diferenta de presiune dintre interiorul si exteriorul incintei ventilate : 1. ventilare echilibrata 2. ventilare in suprapresiune 3. ventilare in subpresiune Ventilare echilibrata se obtine cand debitele de aer de introducere si evacuare sunt egale. La ventilarea in suprapresiune, debitul de aer introdus este mai mare decat cel evacuat astfel ca in interior apare o suprapresiune, debitul in exces evacuandu-se pe cale naturala. La ventilarea in subpresiune lucrurile se intampla invers. 4 Aceste sisteme se folosesc pentru a impune un anumit sens al trecerii aerului dintr-o incapere in alta. Astfel, realizand subpresiune intr-o incapere cu degajari importante de nocivitati si suprapresiune in incaperea vecina „curata”, prin sensul de circulatie a aerului obtinut intre cele doua incaperi se impiedica raspandirea nocivitatilor in intreg spatiul. In cladirile cu mai multe incaperi ventilate se recomanda ca pe ansamblu suma debitelor evacuate sa fie egala cu a celor introduse pentru a impiedica subracirea anumitor incinte. B. Parametrii climatici exteriori de calcul 1. Factorii meteorologici si influenta lor asupra instalatiilor de ventilare si climatizare Unul din scopurile pentru care sunt realizate instalatiile de ventilare si climatizare este si acela de a asigura in incaperi anumite conditii de microclima independente de variatia factorilor meteorologici. Dimensionarea si functionarea corecta insa a unei instalatii este strans legata de clima localitatii sau locului unde se amenajeaza. Clima resprezinta starea caracteristica a atmosferei locului considerat, respectiv totalitatea fenomenelor meteorologice (temperatura, umiditate, vant, presiune barometrica dedusa din observatii repetate pe lungi perioade de timp si cuprinde nu numai o analiza a valorilor medii, ci si abaterile de la aceste medii precum si posibilitatile de repetare a anumitor serii de valori. Cu toate ca acesti factori meteorologici sunt foarte variabili, pentru majoritatea calculelor din domeniul ventilarii sunt suficienti fie asa denumitii parametrii de calcul, fie in situatii mai fericite relatii matematice care sa redea aproximativ, variatia parametrilor reali: frecventa de manifestare luata in consideratie este dictata de gradul de confort al incaperii sau obiectivului pentru care este proiectata instalatia. a. Variatia principalilor factori meteorologici 1º Temperatura aerului exterior. Pentru instalatiile de ventilare si climatizare intereseaza temperatura stratului de aer din apropierea suprafetei terestre. Corespunzator ciclului diurn si anual al radiatiei solare apare si in cazul aerului un ritm diurn de crestere si scadere a temperaturii, precum si un ritm sezonier. Alaturi de aceste cicluri diurne si anuale trebuie amintite schimbarile temperaturii aerului cu altitudinea, schimbarile temperaturii aerului pe masura departarii de oceane sau mari spre ariile continentale, precum si schimabrile sistematice ale temperaturii aerului de la ecuator spre poli. Pentru o localitate data intereseaza din punct de vedere al instalatiilor de ventilare si climatizare variatiile diurna si anuala a temperaturii aerului exterior atat in perioada friguroasa cat mai ales in perioada calduroasa a anului. 5 In fig. IB – 2 se poate vedea de asemenea in mod calitativ variatia diurna a temperaturii aerului exterior pentru lunile iulie si ianuarie. Fig. IB – 2. Variatia diurna a temperaturii aerului exterior In practica curenta de proiectare a instalatiilor de ventilare si climatizare se folosesc temperaturile medii lunare (pentru luna cea mai friguroasa si cea mai calduroasa) asociate cu variatiile diurne ale temperaturii aerului exterior ale localitatii considerate. Din graficul indicat in fig. IB-2 se desprinde faptul ca valorile minime ale temperaturii aerului exterior se intalnesc in luna cea mai friguroasa in jurul orei 7.00 si in luna cea mai calduroasa in jurul orei 5.00. Valorile maxime se intalnesc in luna cea mai friguroasa in jurul orei 15.00 iar in luna cea mai calduroasa intre orele 14.00 si 15.00. 2º Umiditatea relativa a aerului exterior Asemanator variatiilor de temperatura ale aerului exterior dar in raport invers, intalnim si in cazul umiditatii relative o variatie diurna precum si o variatie anuala. Schimbarile de umiditate relativa ale aerului se pot produce fie prin evaporare de pe o suprafata libera de apa (proces lent in care vaporii difuzeaza ascendent in aer) fie prin schimbarea temperaturii aerului exterior (fara a adauga alti vapori, scaderea temperaturii duce automat la cresterea umiditatii relative si invers). In figura IB – 3 este aratata variatia calitativa anuala a umiditatii relative a aerului exterior, iar in figura IB – 4 variatia diurna a umiditatii relative a aerului exterior. 6 Fig. IB – 3. Variatia anuala a umiditatii relative a aerului exterior Fig. IB – 4. Variatia diurna a umiditatii relative a aerului exterior O atentie mai mare trebuia acordata alegerii umiditatii relative a aerului exterior in conditii de vara caz in care abateri ale acetora de ordinul a 10% atrage dupa sine abateri importante ale entalpiei, lucru care se repercuteaza asupra capacitatii bateriilor de racire ale instalatiilor de climatizare. 3º Radiatia solara Cantitatea de energie radianta primita de o suprafata de control de pe glob depinde de unghiul sub care cad pe pamant razele soarelui si de durata de expunere. Inclinatia Pamantului da nastere unor diferente sezoniere in ceea ce priveste intensitatea radiatiei solare. Paralel cu schimbarea unghiului de cadere a razelor solare actioneaza si un alt factor, rotatia Pamantului in jurul axei proprii. Cei doi factori conduc la o variatie diurna si sezoniera a intensitatii radiatiei solare. La acestea trebuie sa asociem latitudinea geografica, altitudinea, gradul de nebulozitate al atmosferei precum si orientarea suprafetei la care ne referim. Radiatia solara primita de suprafata pamantului difera de cea care ajunge la limita exterioara a atmosferei. In figura IB – 5 a fost indicata variatia radiatiei solare cu latitudinea geografica pentru o suprafata orizontala, la limita exterioara a atmosferei terestre, in emisfera nordica. Pamantul primeste circa doua miliardimi din energia totala emisa de doare. Spectrul radiatiei solare se compune din radiatii de unda scurta si radiatii de unda lunga asa cum se poate vedea in tabelul alaturat. Fig. IB-5. Variatia radiatiei solare cu latitudinea geografica pentru o suprafata orizontala 7 Spectrul radiatiei solare Unde scurte Raze x Raze gamma Raze ultraviolete Raze luminoase vizibile Raze infrarosii Lungimea de unda (microni) 1/2000...1/100 0,2...0,4 0,4...0,7 0,7...3000 Energia totala (%) 9 41 50 Unde lungi Radiatia solara patrunsa in atmosfera pamantului sufera o serie de modificari. Astfel, la circa 88 km deasupra solului sunt retinute razele X, razele gamma, si o parte din razele ultraviolete. In continuare moleculele de gaz ale straturilor mai dense ale atmosferei provoaca reflexia radiatiilor luminoase vizibile in toate directiile, fenomen ce a primit denumirea de difuziunea Reyleigh. Pe masura apropierii de suprafata terestra difuziunea este intensificata de prezenta prafului in atmosfera, procesul primind numele de reflexie difuza. Ca urmare a difuziunii undelor scurte, o parte din energia solara se in spatiu in timp ce restul de energie de unda se indreapta spre pamant sub numele de radiatie difuza. Procesul de difuzie este un fenomen de reflexie si nu de schimbare a lungimii de unda, fapt pentru care ferestrele din sticla obisnuita sunt transparente la radiatia difuza la fel ca si la radiatia directa. Radiatiile infrarosii sunt afectate intr-o mica masura de procesul de difuziune astfel ca isi continua drumul spre sol in cea mai mare parte. O pierdere suplimentara, de mai mica importanta, o constituie stratul de ozon, unde moleculele de oxigen sunt descompuse in atomi si recompuse in molecule de ozon. Alta forma de pierdere a energiei se produce prin absorbtia directa de catre bioxidul de carbon si vaporii de apa din atmosfera a unei parti din razele infrarosii. Aceasta are ca urmare o anumita incalzire directa a atmosferei inferioare. Straturile de aer astfel incalzite radiaza spre pamant o anumita cantitate de energie sub forma de unde lungi la care ferestrele sunt opace. Pierderea energiei in bioxidul de carbon este constanta (aceasta avand o proportie constanta de 0,033% ca volum pe cand pierderea de energie in vapori de apa este foarte variabila (continutul de vapori variaza de la 0,025% in conditii de desert pana la 1,8% in regiunile ecuatoriale umede). Se apreciaza ca pierderile totale de energie sub formele amintite variaza intre 10% si 30%. b. Influenta factorilor climatici Conditiile exterioare – temperatura, umiditate, radiatie solara, grad de nebulozitate al atmosferei, vant, presiune barometrica etc. – pot influenta prin 8 variatiile lor in perioade scurte de timp (caz in care conditiile exterioare sunt definite ca situatie atmosferica momentana) atat dimensionarea si alegerea unor elemente componente in sensul asigurarii unei inertii reduse, cat si indeosebi asupra alegerii sistemului de reglare si automatizare. De asemenea, variatia lor pe perioade mai indelungate (cand sunt denumite elemente climatice) isi pune amprenta asupra stabilirii sarcinii termice de calcul, a schemei generale de tratare a aerului, deci practic asupra tipului de instalatie ce trebuie adoptat. Influenta elementelor climatice este foarte complexa si poate fi discutata din punct de vedere al instalatiilor de ventilare si cliamtizare, sub aspectul fiziologic si a celui tehnologic. Din punct de vedere fiziologic clima are o deosebita influenta. “Se considera ca vremea rece, mai ales cea caracterizata printr-o altenanta de perioade reci si perioade blande, cu grade variabile de nebulozitate, precipitatii si vanturi, este un stimulent pentru activitatea fizica si intelectuala a omului” (A. Strahler – Geografia fizica, Bucuresti 1973). Din punct de vedere tehnologic trebuie avute in vedere cel putin urmatoarele aspecte: - temperatura aerului exterior si variatia solara in stransa dependenta de gradul de vitrare, de gradul de izolare termica, de indicele inertiei termice si de orientarea elementelor delimitatoare exterioare ale incaperilor, influenteaza direct marimea sarcinii de racire in perioada de vara si marimea debitului de aer. Aceeasi atmosfera incarcata cu vapori de apa, bioxid de carbon si praf ridica temperatura aerului exterior datorita radiatiei difuze, iar noaptea se opune tendintei de cedare a caldurii prin radiatie de catre sol si obiectele inconjuratoare. - temperatura aerului exterior si umiditate a sa relativa influenteaza capacitatea racitorului in perioada de vara si a bateriei de preincalzire in perioada de iarna. - presiunea barometrica, chiar fara a se lua in seama variatiile ei anuale, de altfel sensibile, intervine prin valoarea sa medie ca marime de referinta pentru parametrii termodinamici ai aerului umed. Ar fi indicat de asemenea, ca la proiectarea unor astfel de instalatii pentru localitatile situate la altitudine sa se tina cont de marimea presiunii barometrice si la alegerea ventilatoarelor. Fara a se epuiza aspectele legate de influenta elementelor climatice, rezulta totusi importanta deosebita pe care o reprezinta cunoasterea lor in tehnica ventilarii si climatizarii. In cele ce urmeaza se cauta sa se defineasca parametrii climatici exteriori, asa cum intervin ei in metodologia de calcul a instalatiilor de ventilare si climatizare, in cazul celor doua regimuri distincte de vara si iarna. 9 2. Parametrii de calcul vara In tara noastra problema alegerii parametrilor climatici exteriori pentru dimensionarea instalatiilor de ventilare si climatizare este reglementata prin STAS 6648/2-70, care inlocuieste vechiul STAS 4836-55 aplicat de 15 ani. Chiar de la inceputul aplicarii sale si apoi pe parcurs a aparut necesitatea precizarii si interpretarii juste a unor notiuni si date insuficient de lamurite in noul standard. Ca urmare acest STAS este in curs de revizuire in vederea imbunatatirii lui in continuare. a. Temperatura aerului exterior In STAS 6648/2-70 se arata ca “dimensionarea instalatiilor de ventilare si conditionare pentru funcionarea in regim de vara se face pentru luna si orarul de ocupare a incaperilor pentru care actiunea parametrilor climatici exteriori, insumata cu degajarile interioare de caldura au valoarea maxima” cu exceptia incaperilor ocupate in mod sezonier sau ocupate cu intermitenta (scoli, teatre) la care perioadele de nefolosire se vor exclude. Acest mod de definire a uneia din problemele cheie ale dimensionarii instalatiile de ventilare si climatizare este cu totul insuficienta. In tehnica ventilarii si climatizarii se deosebesc cel putin doua situatii specifice, si anume: - cazul instalatiilor de climatizare care au rolul sa asigure conditiile de confort in interior chiar pentru parametrii climatici exteriori de mica frecventa, si - cazul instalatiilor de ventilare mecanica simpla si de ventilare naturala organizata, care au rolul sa limiteze maximal temperatura aerului interior pentru o frecventa de manifestare a parametrilor climatici exteriori, mai mare decat in primul caz. Inainte de a se defini diversele temperaturi care intervin in calculul instalatiilor de ventilare si climatizare este util sa se analizeze modul de exprimare teoretica si reala a temperaturilor exterioare. Temperatura exterioara t e , parametru fizic real, care influenteaza marimea raporturilor de caldura patrunde in interior, are cu o suficienta aproximatie, o variatie de tipul: 2π π t e = t em + A t cos (τ − τ M ) (IB – 1) 24 unde t em – temperatura medie zilnica A t - amplitudinea oscilatiilor de temperatura τ – ora pentru care este calculata temperatura τ M – ora la care se realizeaza temperatura maxima, la noi circa 14...15 Prin STAS 6648/2-70 teritoriul tarii noastre este impartit in 9 zone de temperaturi exterioare diferentiate prin temperaturi medii zilnice si prin oscilatii (“abateri orare”) diferite. Valoarea orara a temperaturii exterioare de calcul intro anumita luna se determina cu fomula: 10 l t e = t z + Δt (IB – 2) in care: t z – temperatura de referinta pentru luna considerata in ºC Δt – abaterea orara a temperaturii exterioare la calcul fata de temperatura t z , in ºC. Este de observat ca in STAS 6648/1-70 si 6648/2-70, din acesta din urma fiind preluata relatia (IB-2), definirea lui t z este: “temperatura medie zilnica a aerului exterior pentru luna considerata”. Inexactitatea acestei definiri a lui t z se poate observa usor chiar din STAS 6648/1-70 (par.2.1.1.3) din care reiese ca temperatura medie zilnica este: t em = t z + Δt m (IB – 3) De altfel aceasta problema poate fi lamurita in mod clar daca se tine seama de expresiile: 2π t e = t em + A t cos ( 24 τ − τ M ) = t z + Δt = (t z + Δt m ) + (Δt − Δt m ) din care rezulta: t em = t z + Δt m (IB – 4) 2π si cos At 24 (τ − τ M ) m = Δt − Δt (IB – 5) Din relatia IB – 3 apare clar ca nu t z este temperatura medie zilnica asa cum se spune in STAS si t z +Δt m , adica in zonele climatice de temperatura au fost incluse localitatile pentru care oscilatiile orare ale temperaturii aerului exterior (Δt-Δt m ) fata de valoarea medie (t em =t z +Δt m ) sunt aproximativ aceleasi, dar prin introducerea valorii t z , care apare ca o “temperatura de referinta” in functie de localitate si luna, au fost diferentiate temperaturile medii ale aerului exterior chiar in cadrul aceleiasi zone climatice. In sprijinul interpretarii de mai sus se reproduce in fig. IB – 5, pe baza valorilor indicate in STAS 6648/2-70, variatia diurna a temperaturii aerului exterior pentru Bucuresti pentru lunile iulie si august. Fig. IB – 6. Variatia diurna a temperaturii aerului exterior pentru Bucuresti —·—, — —, ——, t z ; t em ;t e luna iulie 11 Din relatia IB – 5 rezulta ca pentru a pastra sensul fizic al lui t e , ar fi fost util (ca in tabelul 2, din noul standard) sa fie indicate valorile Δt – Δt m si t em , adica abaterea fata de temperatura exterioara medie t em si nu fata de temperatura de referinta t z . Cu observatiile de mai sus si cu valorile din STAS 6648/2-70 se pot defini urmatoarele temperaturi care intervin in calculul instalatiilor de ventilare si climatizare: - temperatura exterioara, t e care influenteaza aporturile de caldura patrunse in incaperi: t e = t z + Δt (IB – 6) unde: t z - ... a se citi temperatura de referinta, in funcite de localitatea si luna pentru care se calculeaza valoarea lui t e , conform STAS 6648/2-70. Δt - ... abaterea orara a temperaturii aerului exterior, caracteristica unei anumite zone climatice din care face parte localitatea respectiva si ale carei valori sunt indicate in STAS 6648/2-70. - temperatura medie a aerului exterior, t em t em = t z + Δt m (IB – 7) unde: Δt m – abaterea medie a oscilatiilor de temperaturi fata de temperatura de referinta - temperatura exterioara de calcul vara, t ev , care serveste la reprezentarea punctului de stare a aerului exterior si care influenteaza dimensionarea unor elemente componente ale agregatului de climatizare (camera de pulverizare, bateria de racire) se stabileste astfel: - se va reprezenta in diagrama i-x curba temperatura exterioara _ umiditate relativa, spre exemplu, pentru Bucuresti – oras corespunde zona a IX –a de umiditate, iar curba corelata temperatura – umiditate este retranspusa in diagrama i-x, ca in fig. IB – 7. Curba C, are intr-un punct M, i = i max , in functie de care se poate stabili starea aerului exterior, pentru diverse localitati incadrate in aceeasi zona de umiditate, si anume: - daca, t emax = t z + pentru localitatea respectiva este mai mare decat t M , atunci Δt se va lua t ev = t M max - daca t e calculeaza ca mai sus este mai mica decat t M atunci t ev se ia egala cu t e , punctul de stare al aerului vara considerandu-se la intersectia acestei temperaturi cu curba max 12 p Fig. IB – 7. Stabilirea punctului de stare a aerului exterior vara pentru instalatiile de climatizare Pentru instalatiile de ventilare mecanica si ventilare naturala organizata, temperatura aerului exterior se va considera egala cu temperatura aerului exterior corespunzatoare lunii iulie pentru ora 14, inmultita cu coeficientul 0,85. Observatie importanta, este de retinut cu privire la faptul ca marea aglomeratie de locuinte din centru oraselor, inertia termica ridicata a acestora, face ca temperatura aerului exterior vara sa fie cu circa 2 grade mai ridicata decat temperatura aerului indicata de observatoarele meteorologice care se gasesc de regula mai la periferie sau in zone degajate. Reducerea vitezei vantului in localitati cu pana la 30% impiedica racirea normala din timpul noptii astfel ca minimele temperaturii aerului exterior sunt cu circa 5 grade superioare celor de calcul. b. Umiditate relativa a aerului exterior Fiecare localitate este incadrata dupa noul STAS intr-o zona de umiditate (in total 16 zone de umiditate relativa). In cazul instalatiilor de climatizare ea intervine si in stabilirea punctului care reprezinta starea aerului exterior vara si care rezulta confrom procedeului indicat mai sus. c. Radiatia solara Depinde de latitudinea geografica, de altitudine, de gradul de nebulozitate al atmosferei, de orientarea elementului de constructie luat in consideratie si de ora zilei. Dupa cum se poate vedea si din fig. IB – 8, gradul de nebulozitate al atmosferei de deasupra localitatii respective joaca un rol important in reducerea intensitatii radiatiei solare. 13 a. b. Fig. IB – 8. Radiatia solara totala (directa+difuza) pentru diferite orientari, o in luna iulie la 50 latitudine nordica 14 1 Pentru marile orase sau centre puternic industrializate, deasupra carora exista un smog permanent, se poate folosi pentru factorul de nebulozitate valoarea T = 4 (cu exceptia centrului localitatii unde valoarea este mult depasita) iar pentru restul localitatilor valoarea 3 (fig. IB – 8 a, respectiv b). In cazul catorva localitati, pentru care exista masuratori sistematice, se indica in continuare factorul de nebulozitate, T: Gdansk ....... T = 3,5 Potsdam........... 3,9 Varsovia........ 4,1 Londra............ 5,1 Aachen........... 4,0 Paris............... 4,7 Viena............. 4,1 Florenta.......... 4,3 Prin STAS 6648/2-70 sunt adoptate aceleasi valori pentru toate localitatile tarii, nediferentiate dupa gradul de nebulozitate. d. Viteza vantului In situatia de vara viteza vantului nu prezinta importanta deosebita deoarece zilele cu insolatie puternica, care hotarasc sarcina termica de vantilare sunt linistite din punct de vedere al miscarii aerului exterior. Totusi, cunoasterea directiei predominante de bataie a vantului este bine a fi cunoscuta pentru a se putea amplasa judicios priza de aer si gura de evacuare a aerului viciat din interior. 3. Parametrii de calcul iarna a. Temperatura aerului exterior iarna Aceasta marime intervine atat in intocmirea bilantului termic cat si la stabilirea puctului de stare a aerului exterior. In conformitate cu STAS 6648/2-70, pct.3.2.1., in ipoteza ca este necesara aspiratia aerului exterior tot timpul anului, aceasta temperatura se va lua egala cu cea din STAS 1907 – 68, pentru localitatea respectiva. Pe aceleasi considerente, aratate in cazul verii, temperatura aerului exterior in centrul localitatilor este mai ridicata cu circa 1 grad fata de cea de calcul. b. Umiditatea relativa a aerului exterior iarna Conform STAS 6648/2-70, (pct. 1.2.1), φ e = 80% pentru toate localitatile tarii. c. Radiatia solara iarna Nu prezinta importanta pentru instalatiile de ventilare decat in masura in care STAS 1907 – 68, tine cont de aceasta la adaosul pentru pierderile de caldura. 15 d. Viteza vantului iarna In afara de influenta asupra calculului pierderilor de caldura si asupra pozitiei relative priza la aer – cos de evacuare a aerului viciat in exterior, viteza vantului poate inrautati senzatia de confort interior prin marirea infiltratiei de aer rece. Pentru a contracara acest ultim efect se recomanda pe langa alte mijloace constructive adoptate, ca instalatia de ventilare in perioada de iarna sa functioneze in suprapresiune. Pentru intocmirea corecta a bilantului termic de iarna (sarcina de incalzire), respectiv pentru a putea determina in mod corespunzator infiltratia de aer in cazul cladirilor inalte, se indica in fig. IB – 9 variatia vitezei vantului cu inaltimea, in raport cu viteza vantului la o inaltime de 10 m fata de sol. Graficul a fost intocmit pe baza relatiei: ⎛H⎛ v H = v10 ⎛ 10 ⎛ ⎛ ⎛ 0,13 [m/s] (IB – 8) in care: v 10 – viteza vantului la o inaltime de 10 m de sol v H – viteza vantului la inaltimea H fata de sol H – inaltimea incaperii fata de sol pentru care urmeaza sa se determine infiltratia de aer. Fig. IB – 9. Variatia vitezei vantului pe verticala 4. Concentratia gazelor, vaporilor si prafului in aerul exterior Concentratia gazelor, vaporilor si prafului in aerul atmosferic este foarte variabila in timp si spatiu fiind dependenta de departarea de sursele de impurificare, de functionare a acestora, de starea vremii (vant, ploaie), de ora zilei, etc. Odata cu aerul de ventilare se introduce in incaperi si o anumita cantitate de gaze, vapori si praf, corespunzatoare locului de unde se aspira aerul proaspat. Chiar si in cazul in care priza de aer proaspat se ia dintr-o zona verde, se introduc in incaperi cu aerul de ventilare, gaze, bioxid de carbon, bioxid de sulf, vapori (de plumb, de exemplu), praf etc. 16 Concentratiile nominale de gaze, vapori si praf din aerul atmosferic, 3 3 exprimate in l/m sau mg/m sunt indicate in tabelul IB – 1. Tabelul IB – 1 Concentratia nocivitatilor in aerul exterior Nocivitatea din aerul atmosferic A. In orase si mediu rural 1. Bioxid de carbon - mediu rural - oras mic - oras mare 2. Bioxid de sulf 3. Vapori de plumb 4. Praf - mediu rural (ploaie) - mediu rural (seceta) - orase mari: - zona de locuit - zona industriala 5. Microorganisme, microbi, bacterii - mare, munte - parcuri - strazi B. In incintele zootehnice 1. Bioxid de sulf 2. Hidrogen sulfurat 3. Amoniac 4. Praf Concentratia nocivitatilor, in 3 3 3 mg/m l/m buc/m 500 600 750 0,5...1,0 0,10 0,05 0,15 0,40 0,75 50 0,33 0,40 0,50 0,50 0 0 0 750 4000 - In incintele fabricilor, uzinelor si mai ales marilor combinate, aerul exterior este puternic impurificat cu diverse noxe (specifice proceselor de productie si care se pot determina prin masuratori la fata locului), astfel ca este necesar uneori sa se aduca aerul de la distanta mare, de la inaltime mare, sau sa fie epurat inainte de a-l introduce in incaperi. 17 C. Parametrii de calcul ai aerului exterior 1. Confortul termic al incaperilor Cea mai mare parte a timpului omul isi desfasoara acitivitatea sau se odihneste in interiorul incaperilor, astfel ca apare ca necesara crearea unor conditii care sa ofere din punct de vedere igienic, mediul cel mai potrivit traiului sau muncii cu randament cat mai ridicat. De aceea, preocuparea pentru asigurarea conditiilor optime de climat interior corespunzator specificului muncii desfasurate de oameni reprezinta o trasatura esentiala in dezvoltarea tehnicii ventilarii si climatizarii pe plan mondial. Totalitatea conditiilor interioare care conduc la alcatuirea unei ambiante in care omul sa se simta bine in timpul activitatii sau odihnei sale, definesc asa-numitul “confort”. Senzatia de confort este asigurata pe de o parte de anumiti factori legati de schimbul normal de caldura dintre om si mediul ambiant si care constituie “confortul termic”, iar pe de alta parte de factori derivati, cum ar fi puritatea aerului, luminozitatea incaperii, nivelul de zgomot, gradul de ionizare a aerului, elementele estetice ale incaperii, etc. Rezultatele numeroaselor cercetari medicale au aratat ca rolul principal in cadrul conditiilor de microclima il au un comlex de parametrii, care asigura omului senzatia de confort termic optim cum ar fi: temperatura aerului interior, umiditatea relativa corespunzatoare, viteza de miscare a aerului si temperatura medie de radiatie a elementelor delimitatoare ale incaperii, la care se adauga factorii derivati amintiti mai sus. Starea de confort este influentata de asemenea de imbracaminte, felul activitatii, sex, varsta, anotimp si altele. Din punct de vedere senzorial confort termic inseamna in primul rand lipsa senzatiei neplacute de frig sau cald iar din punct de vedere biologic confort inseamna asigurarea evacuarii caldurii interne a omului fara suprasolicitarea sistemului termoregulator. Asigurarea parametrilor mentionati mai sus la anumite valori corespunzatoare activitatii desfasurate de oameni, consitutie asigurarea confortului interior. In procesul arderilor interne, corpul omenesc prin metabolismul sau produce o cantitate de caldura care depinde in special de felul activitatii desfasurate si de temperatura mediului inconjurator, dar care variaza si cu varsta, sexul, etc. Pentru a se putea forma o imagine asupra ordinului de marime a caldurii produse de om, se reproduce in tabelul IC – 1, metabolismul la diferite feluri de activitati, cifre valabile pentru oamenii maturi. 18 Tabelul IC – 1 Metabolismul la diferite feluri de activitate Felul muncii Activitatea Somn linistit Asezat linistit - asezat, miscari moderate a bratelor si trunchiului, lucru la birou, scris la masina - asezat, miscari moderate ale bratelor si picioarelor (ex. Conducerea autovehiculelor) - munca usoara in picioare la masina sau banc in special miscari ale bratelor - asezat, miscari puternice ale bratelor si picioarelor - munca usoara la masina sau banc, cu deplasari scurte - munca moderata la masina sau banc, insotite de deplasari scurte - deplasari de la un loc la altul cu ridicari sau impingeri scurte - munca grea de ridicare, tragere, impingere - intermitenta - munca grea continua Metabolism pers. 63 100 114 – 138 138 – 164 138 - 164 164 – 204 164 – 189 189 – 252 252 - 352 374 – 504 504 - 605 kcal/h, Munca usoara Munca moderata Munca grea Se apreciaza ca, in medie circa 80% din energia produsa de corp se evacueaza catre mediul inconjurator sub forma de caldura. Daca se are in vedere ca omul mai poate primi caldura si de la mediul inconjurator, atunci bilantul sau termic, sub forma cea mai generala, poate fi scris tinand seama ca pentru mentinerea temperaturii corpului omenesc la o valoare constanta este necesar ca pierderile de caldura catre mediul ambiant sa fie echivalente cu caldura interna produsa (Q M ). Aceste pierderi de caldura se 1 produc sub forma de caldura perceptibila (sensibila) – prin convectie (Q vc ), 2 3 radiatie (Q r ) si conductie (Q cd ) si sub forma de caldura latenta (Q l ) datorita 1 Convecţie - Transfer de căldură sau de curent electric care are loc într-un mediu lichid sau gazos, prin deplasarea substanţei respective 2 Radiaţie - emisiune şi propagare în toate direcţiile a energiei sub formă de unde acustice, calorice, electromagnetice etc.; emisiune a unui fascicul de particule. 3 Conducţie - fenomenul trecerii cãldurii sau electricitãţii prin corpuri conducătoare 19 evaporarii transpiratiei si in buna parte datorita procesului de respiratie. Relatia de bilant care asigura confortul termic se poate scrie sub forma: Q M = Q cv + Q r + Q cd + Q l = const [kcal/h] (IC – 1) Trebuie sa se tina seama ca pentru aceeasi persoana, la o anumita intensitate a activitatii fizice, caldura interna produsa este sensibil constanta si ca, in raport cu celelalte marimi, caldura pierduta prin conductie este foarte mica si deci poate fi neglijata. De asemeni, daca se considera ca Q l = const, ecuatia de bilant termic devine: Q M – Q l = Q cv + Q r = const [kcal/h] (IC – 2) Rezulta deci ca in principal schimbul de caldura prin convectie si radiatie determina senzatia de confort termic. Este de mentionat ca senzatiile de inconfort apar cand pierderile de caldura nu echivaleaza caldura interna produsa de organism. Astfel senzatia de “prea cald” apare cand Q pierderi < Q M iar senzatia de “prea rece” cand Q pierderi >Q M . Nu trebuie sa se uite faptul ca omul dispune de un sistem propriu de autoreglare a echilibrului termic care la diferente relativ reduse intre Q M si Q pierderi intervine rapid. Daca factorii de mediu supun corpul omenesc la un schimb mai mare de caldura, corpul reactioneaza mai intai prin sistemul sau termoregulator, inchizand porii, contractand pielea sau chiar prin diminuarea circulatiei sanguine care face sa scada temperatura pielii, reducand in felul acesta diferenta dintre temperatura pielii si cea a mediului inconjurator. Daca si pentru aceasta, noua diferenta de temperatura corpul este obligat sa cedeze mai multa caldura decat ii este necesar fiziologic, pentru a nu fi afectata caldura sa interna, si reactioneaza pentru perioade relativ scurte de timp prin intensificarea activitatii musculare, cunoscuta sub numele de tremurat, adica incercand sa produca o cantitate de caldura suplimentara. Peste aceasta limita, temperatura interna a organismului incepe sa scada, ceea ce produce tulburari fiziologice inclusiv moartea. Invers, daca temperatura mediului inconjurator creste si impiedica corpul uman sa-si realizeze schimbul necesar de caldura cu mediul, atunci organismul reactioneaza la inceput prin dilatarea porilor si marirea deci, a suprafetei de schimb. Daca in acest fel echilibrul termic nu este refacut, intra in functiune glandele sudoripare, care reactioneaza impotriva supraincalzirii interne sa cedeze mediului caldura acumulata, odata cu evaporarea apei de pe suprafata pielii. Daca nici acest procedeu nu reuseste sa refaca echilibrul termic, atunci organismul uman este supus pericolului supraincalzirii care atrage dupa sine tulburari fiziologice la fel de grave ca si in cazul subracirii organismului. Se subliniaza ca, tabloul infatisat mai sus privind reactia organismului uman in cazul cand nu sunt create conditiile normale pentru asigurarea echilibrului sau termic este deosebit de simplist, ca in realitate senzatia de confort depinde in afara factorilor mentionati – temperatura, umiditate, viteza de 20 miscare a aerului interior si de temperatura medie de radiatie a suprafetelor inconjuratoare – si de o serie de alti factori cum ar fi temperatura si natura pardoselilor, gradientul de temperatura pe verticala, volumul construit ce revine unui ocupant, prospetimea aerului, varsta, sexul, constitutia fizica generala, felul nutritiei si activitatea musculara depusa, felul imbracamintii, capacitatea de aclimatizare etc. Schimbul de caldura prin convectie al corpului omenesc de temperatura t M , cu aerul inconjurator de temperatura t i , se poate scrie sub forma: C cv = α cv S M (t M – t i ) [kcal/h] (IC – 3) Asupra valorii coeficientului de schimb superficial prin convectie, α cv , este determinanta viteza de miscare a aerului v i . Intrucat pentru acelasi individ S M = const (S M – suprafata corpului omenesc) si t M = const, rezulta ca pierderea de caldura prin convectie este dependenta de t i si v i , care constituie doi din factorii principali ai confortului termic. Schimbul de caldura prin radiatie intre corpul omenesc si suprafetele ce delimiteaza incaperea se poate scrie sub forma uzuala: * Q r = α r φ S (t – Q ) [kcal/h] (IC – 4) M M mr α r – coeficientul de schimb superficial prin radiatie φ – coeficient de iradiere S* - suprafata corpului omenesc pentru schimbul radiant. M Din aceasta relatie se desprinde dependenta lui Q r de marimea temperaturii medii de radiatie a incaperii θ mr , care poate fi determinata cu formula: ∑ Sn en [ºC] θ = (IC – 5) mr ∑ S n in care S n se refera la aria fircarei suprafete a elementelor de constructie ce delimiteaza incaperea (ferestre, pereti interiori, pereti exteriori, plafon, pardoseala, suprafete incalzitoare, etc.) iar θ mr fiind temperatura fiecareia din aceste suprafete. In relatia (IC -4) coeficientul de schimb superficial prin radiatia α r este influentata, in afara de temperatura θ mr , de coeficientii de radiatie C care pot fi considerati constanti in cazul de fata ( pentru elementele de constructie si corpul omenesc). De asemenea in aceeasi relatie (IC – 4) coeficientul de iradiere poate fi considerat φ = 1, intrucat se face ipoteza ca schimbul de caldura prin radiatie se poate produce intre om si elementele de constructie ale incaperii care il inconjoara complet. Datorita numarului mare de factori care influenteaza starea de confort si mai ales datorita sensibilitatii diferite a oamenilor de conditiile de mediu, diagramele complexe care stabilesc domeniul de variatie in ansamblu a parametrilor confortului termic au inca o valoare mai mult teoretica. Pentru 21 mentinerea senzatiei de confort este necesara variatia corelata a factorilor principali, astfel ca la scaderea unui parametru trebuie sa creasca in mod corespunzator un altul in asa fel incat Q r + Q cv = const. Practic asigurarea tuturor acestor parametrii la valorile prescrise reprezinta un lucru destul de costisitor, motiv pentru care in functie de destinatia incaperii si specificul activitatii desfasurate de oameni se indica in literatura de specialitate valori prescrise pentru unul sau doi dintre acesti factori, pentru ceilalti aplicandu-se limite mai largi de variatie. Pe acest motiv in cele ce urmeaza se va prezenta influenta fiecarui factor asupra senzatiei de confort, ca si actiunea corelata a cate doi si trei din acesti factori. a. Temperatura aerului interior, t i Este factorul principal asupra caruia putem actiona direct o instalatie de incalzire, dar si de ventilare si climatizare. Variatii relativ reduse ale temperaturii aerului interior sunt sesizate imediat in organismul uman, care trebuie sa faca fata rapid noilor modificari pentru a mentine constanta schimbul de caldura cu mediul ambiant. Calitativ, temperatura aerului interior trebuie sa fie mai ridicata cand omul este in stare de repaos si mai lejer imbracat si cu atat mai coborata cu cat omul depune un efort fizic mai insemnat tocmai pentru a permite organismului cedarea caldurii interne produse, mult mai mare in acest caz. Foarte importanta este insa si uniformitatea temperaturii aerului in incaperi. b. Temperatura medie de radiatie, θ mr Se defineste ca medie ponderata a temperaturilor superficiale interioare a elementelor care delimiteaza incaperea (pereti, plafon, pardoseala) studiata si a temperaturii superficiale a corpurilor de incalzire (vezi, relatia IC – 5). Valoarea temperaturii medii de radiatie determina marimea schimbului de caldura radiant al omului cu mediul ambiant. Temperatura medie de radiatie trebuie intotdeauna corelata cu temperatura aerului interior. Cresterea temperaturii medii de radiatie trebuie sa fie insotita de scaderea temperaturii aerului interior si invers. Sunt cunoscute de exemplu din literatura de specialitate ca la incaperile puternic vitrate imbunatatirea senzatiei de confort se obtine prin ridicarea temperaturii aerului interior cu 2-3ºC fata de temperatura prevazuta in STAS 1907-68 sau invers in cazul incintelor incalzite prin radiatie, scaderea temperaturii aerului interior cu 1-2ºC aduce o senzatie de prospetime si vioiciune asupra ocupantilor. c. Temperatura rezultanta (resimtita), t R Hotaratoare asupra confortului sunt atat temperatura aerului interior cat si temperatura medie de radiatie. Corpul omenesc sesizeaza insa influenta combinata, simultana a acestor doua temperaturi, astfel ca a fost necesara introducerea unei notiuni noi – temperatura rezultanta sau temperatura resimtita. 22 De obicei pentru medii linistite si cu umiditate relativ normala se calculeaza ca medie aritmetica a temperaturilor aerului interior si medie de radiatie: t + θ mr t R= i [ºC] 2 d. Umiditatea relativa a aerului interior Schimbul de caldura al omului cu mediul ambiant se face si prin evaporarea apei la suprafata pielii, evaporare care depinde de diferenta tensiunilor vaporilor de apa corespunzatoare temperaturii medii a corpului imbracat (circa +26...+27ºC) si temperaturii aerului interior (circa +20...22ºC). La temperaturi obisnuite ale incaperilor (+20...22ºC) cedarea de caldura prin evaporare este redusa. Din acest motiv si umiditatea relativa a aerului joaca un rol redus. In mod normal un om cu greu poate deosebi umiditati relative cuprinse in domeniul 30...70%, fapt pentru care limitele admisibile in incaperi sau adoptat chiar acestea. La umiditati relative mici formarea si circulatia prafului este mutl usurata. Acesta la stingerea corpurilor de incalzire se calcineaza producand amoniac si alte gaze care sunt sesizate de om. Limita inferioara a umiditatii relative a aerului interior se recomanda sa fie 30..35%. Limita superioara, de 70%, se recomanda pentru a impiedica condensarea vaporilor de apa din aerul incaperii la atingerea suprafetelor mai reci, condensari ce favorizeaza de asemenea aparitia unor mirosuri neplacute. La temperaturi ale aerului interior mai ridicate, cresterea umiditatii relative incepe sa joace direct un rol negativ asupra organismului deoarece pe langa reducerea cedarii de caldura pe cale uscata, este franata si cea de-a doua posibilitate de evacuare a caldurii interne a organismului, cea pe cale umeda. e. Viteza de miscare a aerului din incaperi, v i In interiorul incaperilor este de dorit sa nu exite o miscare accentuata a aerului. De obicei deranjeaza miscarea aerului cu temperatura mai mica decat a incaperii si cand jetul este indreptat spre anumite parti ale corpului. Apare in aceste cazuri senzatia de curent. Sensibilitatea la curent este foarte diferita la oameni si dependenta in principal de varsta, starea sanatatii, sex, rasa, imbracaminte, etc.Viteza de miscare a aerului trebuie aleasa diferentiat, corespunzator destinatiei incaperii si felului activitatii depuse.In cazul celor mai ridicate exigente de confort termic se recomanda ca viteza de miscare a aerului sa fie de 0.10...0,15 m/s. Lipsa de miscare a aerului poate fi insa la fel de suparatoare ca si o viteza prea mare a acestuia. 2. Relatii intre parametrii confortului termic Legaturi intre doi sau mai multi parametrii ai confortului termic se pot exprima atat analitic cat si grafic. Se prefera, din motive de simplitate, reprezentarea grafica a diverselor legaturi. 23 a. Dependenta dintre temperatura aerului interior t i si umiditatea relativa φ i , este indicata in figura IC -1 dupa Lancaster-Castens (modificata de Ruge). Se poate observa ca odata cu cresterea temperaturii aerului se mareste caldura eliminata de corpul uman prin transpiratie. Pe masura ce umiditatea relativa creste, evaporarea la suprafata pielii este franata si apare zaduful. Se va cauta deci sa se evite ridicarea temperaturii aerului interior cand umiditatea relativa este necesara din anumite considerente sa fie mare. Fig. IC – 1. Dependenta dintre temperatura aerului si umiditatea relativa corespunzatoare b. Dependenta dintre temperatura aerului interior t i si temperatura medie de radiatie, θ mr , este indicata dupa Nielsen si Petersen in fig. IC – 2. Confortul termic dupa cum se vede este indicat sub forma unei zone cu limite largi pentru a satisface un numar cat mai mare de persoane. Temeraturea medie a aerului se o recomanda sa nu iasa in afara limitelor +15...+25 C. Figura IC – 2. Dependenta dintre temperatura medie de radiatie si temperatura aerului c. Dependenta dintre temperatura aerului interior, t i si viteza de miscare a aerului din incapere in zona de sedere, v i este aratata in fig. IC – 3. Senzatia de curent este resimtita in general in situatiile v i , t i , de deasupra curbei. Trebuie avuta insa in vedere sensibilitatea diferita a oamenilor fata de miscarea aerului, senzatia de curent aparand la unele persoane la viteze foarte miciale acestuia. Datorita faptului ca diversele parti ale corpului au sensibilitate diferita, se recomanda ca viteza aerului sa nu depaseasca 0.30 m/s, in afara cazurilor in care se depune o activitate fizica. In fig. IC-4, este reprezentata in diagrama i-x dependenta dintre φ i , t i , i i , x i si in care pe baza masuratorilor experimentale sunt puse in evidenta doua zone. Zona din dreapta verticalei x = 12 g/kg, ca domeniu in care apare 24 zapuseala si zona de deasupra entalpiei i = 24...25 kcal/kg, ca domeniu in care activitatea nu mai este posibila. Fig. IC – 3. Dependenta dintre temperatura si viteza de miscare a aerului Fig. IC – 4. Dependenta dintre temperatura umiditate relativa si entalpie 3. Criterii de apreciere a confortului termic Numeroase cercetari efectuate in ultimii ani asupra acestei probleme, au abordat in general doua directii si anume: Stabilirea unor indici tehnici care sa exprime cat mai cuprinzator senzatia de confort. Studiul efectelor pe care le au conditiile de microclimat asupra omului si a rezultatelor muncii sale. In privinta primei probleme enuntate, cercetarile au avut in vedere exprimarea starii de confort prin formule sau diagrame complexe care sa tina cont de 2, 3 sau chiar toti cei 4 parametrii importanti. Cu observatia ca in loc de umiditate relativa se poate folosi temperatura dupa termometrul uscat si dupa termometrul umed, a aparut ideea ca factorii de mediu pot fi exprimati printr-o temperatura echivalenta, sub forma: ’ n t echiv = c 1 t i + c 2 t i + c 3 θ mr ± c 4 w (IC-6) unde: ’ t i , t i – temperatura aerului dupa termometrul uscat, respectiv umed, θ mr – temperatura medie de radiatie a suprafetelor inconjuratoare, c 1 , c 2 , c 3 – constante de echivalenta c 4 – constanta (exponent) de echivalenta si omogenizare a termenului w – viteza de miscare a aerului interior. In functie de numarul de factori de care au tinut seama si de modul conceput pentru masurarea lor au aparut o serie de temperaturi “de echivalenta” cum ar fi: rezultanta efectiva, efectiva corectata, echivalenta, operativa sau 25 temperatura a termometrului sferic. Pentru fiecare caz in parte s-au intocmit si diagrame cu ajutorul carora se poate aprecia starea de confort. Apreciindu-se ca cercetarile destul de vaste asupra primei probleme au inca o valoare mai mult teoretica, ca nu a fost fixata o metodologie privind aprecierea confortului cu aplicare universala, se vor indica in paragraful urmator anumite criterii si valori pentru principalii parametri care contribuie la realizarea starii de echilibru termic a corpului omenesc, valori necesare la stabilirea conditiilor de microclimat in incintele ventilate sau climatizate. In privinta celui de-al doilea aspect al problemei rezultatele par mai spectaculoase si cu aplicabilitate imediata in sensul ca unele cercetari au aratat ca asigurarea conditiilor optime de microclimat la locul de munca in afara de efectele fiziologice pozitive pe care le are asupra ocupantului, contribuie si la reducerea numarului de rebuturi, limiteaza defectarea masinilor provocate de lipsa de atentie, ducand in general la cresterea productivitatii muncii. 4. Parametrii de calcul vara Asa cum s-a mentionat la paragraful anterior pentru realizarea starii de confort termic corespunzatoare unui anumit specific de activitate, factorii care conditioneaza realizarea bilantului termic al omului trebuie asigurati la anumite valori sau sa fie mentinuti intre anumite limite in functie de importanta lor. Se indica mai jos modul de stabilire a acestor valori – denumite parametrii de calcul – si prescriptiile normelor noastre cu privire la ele, separat pentru situatie de vara si iarna. Se atrage de asemenea atentia ca acesti parametrii constituie date de baza in proiectarea instalatiilor de ventilare si climatizare, ceea ce face ca la alegerea lor sau la strictetea de mentinere a lor sa intervina si considerente economice. a. Temperatura interioara de calcul, t i Prin aceasta se intelege temperatura aerului masurata in centrul incaperii la inaltimea de 1.5 m de la pardoseala. In tehnica ventilarii, pentru situatia de vara se adopta una din urmatoarele temperaturi: - pentru incaperi ventilate mecanic sau natural, fara cerinte tehnologice speciale: t i = t em + Δt (IC – 7) unde: t em - temperatura medie a aerului, conform STAS 6648-70, Δt = 3-5ºC, diferenta de temperatura admisibila pentru aerul interior, si anume: - pentru incaperi cu degajari relativ mici de caldura (sub 3 20kcal/m h) se va considera Δt = 3ºC, dar t i nu va depasi valoarea de 31ºC. 3 - pentru incaperi cu degajari mari de caldura (peste 20kcal/m h) Δt = 5ºC, dar t i nu va depasi valoarea de 33ºC. 26 - pentru incaperi social-culturale climatice, realizate pentru asigurarea confortului termic: 20 + tev ti = (IC-8) 2 unde: t ev – temperatura exterioara de calcul vara, stabilita conform paragrafului IB-2. In general nu este indicat sa se adopte temperaturi interioare mai scazute decat cele rezultate din relatia IC-8 deoarece, in afara implicatiilor de ordin economic, in perioada de vara omul este sensibil la trecerea de la cald (din exterior) la mai rece (in interior). De obicei la incaperile climatizate diferenta de temperatura dintre exterior si interior nu trebuie sa depaseasca 6...7ºC. Pentru incaperi de productie in care procesele tehnologice cer anumite conditii de microclima, se adopta temperatura interioara dupa indicatiile tehnologilor. In cazul in care acestia indica intervale mai largi de temperatura, se adopta temperatura cea mai apropiata de cea necesara asigurarii confortului termic al mincitorilor. b. Umiditatea relativa a aerului interior, φ i In cazul instalatiilor de confort umiditatea relativa a aerului din incaperi poate fi cuprinsa intre 30% si 70%. Pentru calculul instalatiilor de climatizare se adopta pentru φ i valori de ordinul 50...60%. Valoarea maxima a umiditatii relative este limitata in functie de temperatura aerului interior, in vederea evitarii senzatiei de zapuseala: ti 22 23 25 26 (ºC) 70 67 60 56 (%) φi Se mentioneaza ca in cazul unor incaperi de productie climatizate (industria usoara, alimentara, constructoare de masini – prelucrari de mare precizie, unele laboratoare) umiditatea relativa a aerului interior este prescrisa la anumite valori, justificate din punct de vedere tehnologic. Dintre toti factorii care conditioneaza confortul interior, temperatura prezinta importanta cea mai mare, motiv pentru care si prescriptiile cele mai amanuntite sunt date pentru acest parametru. Cercetarile fiziologice si tehnologice tind insa din ce in ce mai mult sa indice valori pentru perechi de factori de confort, cum ar fi spre exemplu in cazul urmatoarelor procese tehnologice: t[ºC] φ[%] - prelucrarea pieselor de precizie 24 45 – 50 - fabricarea si ajustarea instrumentelor de precizie 20 – 24 45 – 50 - etalonarea si controlul aparaturii si instrumentelor de precizie 20 45 – 50 27 - asamblarea aparatelor de masura si control 20 45 – 50 Unele cercetari ridica problema limitarii diferentei de temperatura intre cap si picioare la maxim 2.5 grd, ceea ce poate avea implicatii serioase asupra modului de distribuire a aerului. c. Viteza de miscare a aerului Dupa cum s-a aratat, viteza aerului in zona de lucru (de sedere) este cuprinsa intre 0.15 – 0.30 m/s, fiind dependenta de temperatura interioara adoptata. 5. Parametrii de calcul iarna a. Temperatura de calcul a aerului interior, t i Este indicata corespunzator destinatia incaperii in tabelul IC-2, sau este prescrisa la alte valori considerente tehnologice. Tabelul IC-2 Temperatura aerului interior in incaperile cladirilor civile, in ºC Nr. crt 1 Denumirea incaperii Temperatura 3 20...22 18...20 18...20 15...20 18...20 15..18 22 15...18 18...20 16...20 16...20 20 15...18 18...20 18...20 18...20 20 18 28 2 1. Institutii publice si administrative Birouri Sali de conferinte si festivitati Sali de lectura Depozite de carti Arhive Garderoba, holuri, vestibuluri Vestiare, dusuri W.C. –uri 2. Institutii culturale Sali de adunare, conferinte, concerte Expozitii Muzee Sali de sah, biliard, tenis de masa Garderobe, holuri, vestibuluri 3. Scoli, facultati Sali de clasa Laboratoare Amfiteatre, sali de conferinte Camere de lectura, sali de desen Ateliere - Sali de gimnastica 15...18 4. Crese, gradinite Camere de joc in crese, gradinite Dormitoare, sali de mese Bai si dusuri Cabinete medicale Camere pentru rufe curate Camere pentru rufe murdare Bucatarii 5. Holuri, camine Camere Holuri, vestibuluri, garderobe Bai si dusuri Birouri Sali de lectura, sah, biliard, tenis de masa Restaurante, cofetarii, frizerii Magazii, depozite Ateliere Spalatorii, calcatorii 6. Spitale, clinici, maternitati Rezerve, saloane pentru bolnavi Rezerve, saloane pentru chirurgie Camere, saloane pentru sugari Camere, saloane pentru lauze Cabinete medicale, sali de asteptare Sali de operatie si nastere Sali pentru masaje Electroterapie, Roentgen Hidroterapie Bai, dusuri, vestiare 7. Teatre, cinematografe Sali de cinematograf, teatru Garderobe, foaiere, vestibuluri Depozite de decoruri, costume Cabinete de proiectie Camera de acumulatori 22...20 20 24 24 16...18 16...18 8...10 20...22 18 22 20...22 20 18...20 10...15 18 15...20 22 22...24 24 22...24 22 25 22 22 24 24 20 18 18...12 18 10 29 8. Bai publice Bai, dusuri Bai de abur Bai de aer cald Bai de aer fierbinte Camere de dezbracare - imbracare, odihna dupa baie Hale de inot Cabinete medicale, sali de masaje Depozit de rufe curate Depozit de rufe murdare 22 40 50 60 22 22...24 22 16...18 8...10 18 10...15 18...20 5...10 18 20...22 15...18 15...18 20...22 20...22 15 18 15 16...18 22...24 5 15 9. Magazine, restaurante, cantine Magazine diverse Magazine pentru alimente Sali de mese Depozite Garderobe Bucatarii Sali pentru prepararea carnii, zarzavaturi Sali pentru taiat carne, paine, spalat vase 10.Spalatorii mecanice de rufe Sali cu masini de spalat Sali cu masini de calcat Sali pentru dezinfectare Camere pentru reparat rufe Depozit de rufe murdare Depozit de rufe curate Uscatorii 11.Garaje - Garaje pentru parcare - Garaje pentru parcare si reparatii b. Umiditate relativa Se alege tot in functie de temperatura interioara sau in functie de procesul tehnologic. c. Viteza de miscare a aerului Pastreaza aceleasi domenii ca si vara in functie de specificul instalatiei de ventilare. Se mentioneaza insa ca in cazul instalatiilor de ventilare mecanica la temperaturi ale aerului refulat sub 25ºC pot aparea senzatii de curent, fapt care a 30 impus ca solutie in multe cazuri micsorarea debitului ventilat in perioada de iarna care atrage dupa sine nu numai micsorarea vitezei de miscare a aerului dar si cresterea temperaturii de refulare. d. Temperatura medie de radiatie – θ mr In ceea ce priveste temperatura medie de radiatie a suprafetelor inconjuratoare, problema legata strict de izolare termica a elementelor delimitatoare si uneori de sistemul de incalzire adoptat, se poate afirma ca ea este dictata in general de gradul de confort pe care ni-l propunem sa-l asiguram cu instalatia de ventilare sau climatizare. In afara valorii globale a temperaturii medii de radiatie este necesar sa se sublinieze doua aspecte legate de aceasta problema, care pot provoca senzatii fiziologice neplacute. Este vorba de senzatia de inconfort pe care o pot provoca pardoselile reci, senzatii ce pot fi amplificata de natura materialului din care este facuta pardoseala, de durata de expunere (sedere) si mai ales de viteza curentilor de aer la nivelul pardoselii. Senzatii neplacute – asa zisa “radiatie rece” – poate fi provocata de asemeni de ferestre mai ales cand locurile de sedere sau de munca se gasesc in imediata apropiere a acestora. Aceste efecte neplacute pot fi combatute partial prin mijloace constructive – izolare mai buna a pardoselilor si ecranarea ferestrelor la exterior sau interior – dar si prin grija inginerului de instalatii, care trebuie sa aleaga sisteme de distributie a aerului prin care sa se evite formarea curentilor de aer la nivelul pardoselii sau prin amplasarea corpurilor de incalzire sau a dispozitivelor de introducere a aerului, sa se urmareasca ridicarea temperaturii superficiale pe suprafata interioara a elementelor de delimitare spre exterior mai reci. Iata de ce, pentru obiective mai pretentioase, temperatura medie de radiatie, devine parametru de calcul efectiv al bilantului termic. D. Aerul umed 1. Compozitia aerului atmosferic Aerul atmosferic pur este format din “aer umed”, adica dintr-un amestec de gaze (“aer uscat”) si vapori de apa. Compozitia aerului uscat este practic 79% si 23% ca participatii volumetrice, respectiv 77% si 23% ca participatii gravimetrice. Dupa continutul de vapori de apa din amestec, in functie de temperatura sa aerul umed poate fi nesaturat, saturat sau suprasaturat. In afara de aerul umed, aerul atmosferic poate sa contina impuritati sub forma unor substante in stare gazoasa sau sub forma de praf. Concentratia in aer a acestora substante care polueaza atmosfera este dependenta de conditiile locale, de prezenta surselor si agentilor care produc si raspandesc in atmosfera libera aceste impuritati. Printre substantele chimice in stare gazoasa se pot intalni: 31 oxidul de carbon, care este un rezultat al arderilor incomplete si provine de la instalatiile de incalzire, diverse procese industriale, odata cu gazele esapate de autovehicule, etc. Bioxidul de sulf, intalnit mai frecvent in regiunile industriale in care se ard carbuni inferiori. Amoniacul, care provine din descompunerea substantelor organice. Acizi (sulfuric, azotic, clorhidric, etc.) sau alte substante chimice, a caror concentratie in aerul atmosferic depinde in special de distanta fata de sursele de viciere. Praful, poate fi de natura minerala, vegetala sau animala, concentratia sa in aerul atmosferic fiind functie de marimea particulelor, de factorii climatici (vant, ploaie) si de distanta fata de sursa de producere. Dat fiind participatiile reduse ale substantelor chimice in stare gazoasa si ale prafului in aerul atmosferic pentru multe probleme din tehnica ventilarii si climatizarii se alege drept suport fizico-matematic al acestuia, constituientul sau principal si anume aerul umed. Acesta usureaza calculele privitoare la parametrii aerului umed si a diverselor procese de tratare ale acestuia. Dar nu in toate problemele aferente ventilarii si climatizarii este posibila aceasta simplificare. Dimpotriva, in problemele legate de puritatea aerului, de diluarea noxelor, in problemele de poluare a zonelor industriale si a centrelor urbane, in problemele urbane, in problemele legate de filtrarea aerului, etc., aerul atmosferic, ca mediu ambiant, este privit in toata complexitatea lui. 2. Parametrii de stare ai aerului umed In limitele de temperatura si presiune care se intalnesc in tehnica ventilarii si climatizarii, gazelor si vaporilor de apa din amestecul care formeaza aerul umed li se pot aplica legile gazelor perfecte. Pentru gaze acesta este posibil din cauza temperaturii lor foarte ridicate in raport cu cea de lichefiere pentru vaporii de apa deoarece presiunea partiala a acestora este foarte mica in raport cu presiunea totala a amestecului. Aerul umed este caracterizat prin urmatorii parametrii: presiunea, temperatura, umiditatea, densitatea, caldura specifica si entalpia. a. Presiunea aerului Conform legii lui Dalton presiunea totala (p) a amestecului rezulta din insumarea presiunilor partiale ale componentilor acestuia: in cazul aerului umed deci, presiunea totala rezulta din insumarea presiunii aerului uscat (p a ) si a vaporilor de apa (p v ) p = pa + pv (IF – 1) In instalatiile de ventilare si climatizare presiunea aerului nu este uniforma, unele portiuni fiind in suprapresiune iar altele in subpresiune fata de 32 - presiunea atmosferica. Totusi pentru calculele practice in majoritatea cazurilor, se considera in intreaga instalatie aceeasi presiune egala cu presiunea barometrica B, eroarea fiind in general sub 1%. Presiunea atmosferica descreste cu altitudinea asa cum se observa si din datele cuprinse in tabelul IF – 1. Tabelul IF – 1 Variatia presiunii barometrice (B) cu altitudinea (h) h 0 200 400 600 800 1000 1500 2000 2500 3000 (m) B 760 74214 72463 70745 69060 67408 63417 59620 56010 52577 (mm Hg) b. Temperatura aerului Deosebim urmatoarele temperaturi ale aerului: temperatura dupa termometrul uscat, t, este temperatura masurata cu un termometru de o anumita clasa de precizie, protejat impotriva radiatiilor. Temperatura dupa termometrul umed, t’, este temperatura indicata de un termometru obisnuit, de o anumita clasa de precizie, al carui bulb este infasurat intr-un tifon imbibat cu apa. Mai este definita ca fiind temperatura de saturatie adiabatica a aerului umed. Temperatura punctului de roua, t τ , este temperatura pentru care presiunea partiala a vaporilor de apa din aerul umed de o anumita temperatura si continut de umiditate, racit izobar, devine egala cu presiunea lor de saturatie sau reprezinta temperatura la care incepe condensarea vaporilor de apa la racirea izobara a aerului umed. Pentru aer nesaturat t > t’ > t τ , iar pentru aer saturat t = t’ = t τ . c. Umiditatea aerului Marimile care exprima umiditatea aerului sunt: continutul de umiditate, umiditatea specifica, umiditatea absoluta si umiditatea relativa. Continutul de umiditate (x) este masa vaporilor de apa continuti intr-un kilogram de aer uscat: ⎛ kg vapori G (IF – 2) x= v ⎛ ⎛ ⎛ sau Ga ⎛ kg aer uscat ⎛ d = 1000 Gv ⎛ g⎛ ⎛ ⎛ Ga ⎛ kg ⎛ 33 Se observa ca masa vaporilor de apa este raportata la kilogramul de aer uscat si nu de aer umed. Aceasta usureaza calculele deoarece majoritatea transformarilor de stare ale aerului sunt insotite de variatii ale umiditatii, astfel incat masa amestecului se schimba, in timp ce masa aerului uscat ramane constanta. Aplicand ecuatia de stare rezulta: G p V R T R p x= v = v = a = a v Ga R vT pa V R v pa in care luand pentru constanta caracteristica a aerului uscat (in S.I. respectiv in M K f S) R a = 287 [J/kg K] sau R a = 29,27 [kg m/kg grd] si pentru vaporii de apa R v = 462 [J/kg K] sau R v = 47,06 [kgf m/kg grd] rezulta p (IF – 3) x = 0,622 v pa R R Tinand seama de presiunea barometrica B = p a +p v relatia (IF – 3) devine: pv x = 0,622 (IF – 4) B − pv Umiditatea specifica a aerului umed. Continutul de umiditate x nu este o marime specifica a amestecului intrucat raportarea se face la kilogramul de aer uscat, nu la kilogramul de amestec. Umiditatea specifica (ξ) a aerului umed exprima continutul de vapori de apa dintr-un kilogram de amestec: Gv x ξ= = (IF – 5) Ga + G v 1 + x Umiditatea absoluta (a) reprezinta greutatea vaporilor de apa continuti intr-un metru cub de aer umed, deci se masoara prin greutatea specifica (γ) a vaporilor de apa din amestec: p a = γv = v (IF – 6) R vT Umiditatea relativa (φ) este raportul dintre cantitatea de vapori de apa continuti intr-un metru cub de aer umed si cantitatea de vapori de apa corespunzatoare saturatiei, la aceeasi temperatura si presiune barometrica. Aceasta inseamna ca umiditatea relativa se exprima prin raportul dintre umiditatea absoluta si cea corespunzatoare saturatiei: γ φ= v γS Tinand seama de ecuatia de stare (IF – 7) 34 φ= pv ⋅ R vT = pv pS (IF – 8) R vT pS exprimand procentual φ = 100 (%) pv pS (IF – 9) Cu aceasta, expresia (IF – 4) a continutului de umiditate devine: ϕ pS x = 0.622 (IF – 10) B−ϕ pS d. Greutatea specifica a aerului umed (γ) Tinand seama ca G +Gv = γa + γ v γ= S V (IF – 11) se ajunge la expresia greutatii specifice a aerului umed sub forma p p 1 ⎛ B− pv pv ⎛ ⎛ γ= v + v = ⎛ + de unde: Ra T R vT T ⎛ R a Rv⎛ γ= B − p v⎛ 1 1 ⎛ ⎛ − ⎛ T ⎛ Ra Rv⎛ (IF – 12) R aT Folosind valorile si relatiile de mai sus: p γ = γ a – 0,0129 v Rv (IF – 13) de unde rezulta ca greutatea specifica a aerului umed γ este mai mica decat cea a aerului uscat, pentru aceeasi presiune barometrica si temperatura. Pentru temperatura de 0ºC si presiunea barometrica B = 760 mm Hg, greutatea specifica a aerului uscat este 3 γ a = 1,293 kgf/m sau γ a = 1.293 · 9,81 = 12,68 N/m 3 e. Caldura specifica a aerului umed, (c p ) Caldura specifica variaza cu temperatura si presiunea. In tehnica ventilarii si climatizarii aerului procesele se considera izobare datorita faptului ca variatiile de presiune fata de presiunea atmosferica sunt neinsemnate. De obicei se lucreaza cu valori medii ale caldurii specifice, corespunzatoare domeniului de variatie al temperaturii la presiune constanta: 1 t2 kcal ⎛ ⎛ kJ sau ⎛ ⎛ (IF – 14) c = c ⋅ dt pm ∫ t 2 − t1 t ⎛ 1 p ⎛ ⎛ kg grd ⎛ ⎛ ⎛ ⎛ kg K ⎛ Pentru domeniul temperaturilor obisnuite intre -20 si +80ºC se pot lua urmatoarele valori medii: 35 - pentru aer uscat: c pa = 0,24 kcal/kgf grd ≅ 1 kJ/kg K pentru vapori de apa c pv = 0,44 [kcal/kg grd] ≅ 1,84 kJ/kg K Caldura specifica a aerului umed va fi: 1⋅ cp + x ⋅ c = cpv p (IF – 15) 1+x si deoarece xt, caldura pentru evaporare o da apa care deci se raceste; - cand t> t ai >t’ aerul cedeaza apei doar o parte din caldura necesara evaporarii astfel incat apa se raceste; - cand t ai