V analýze systémů je vzduchový systém objekt, který představuje jednotku manipulace se vzduchem v jedné nebo více zónách, která může fungovat jako tradiční systém pro ventilaci a podmínění prostorů nebo jako systém DOAS (Dedicated Outdoor Air System).
Požadované objekty
Vzduchový systém musí mít následující vlastnosti.
- Musí mít alespoň jednu část zařízení zóny, která je připojená k podmíněnému prostoru.
- Musí mát alespoň ventilátor, obvykle však má i jiné objekty, například topení a chlazení.
Předpoklady návrhu
- Velikost je určena pomocí shodných zatížení.
- Velikost průtoku vzduchu je určena podle zjevného vrcholu.
- Systém se bude během doby bez vytížení přepínat podle potřeby, tak aby vyhovoval zatížení.
- Vytíženost je určena všemi zónami ve vzduchovém systému.
- V případě systému DOAS je přepínání nepravděpodobné, protože má nejnižší prioritu zatížení v porovnání s jiným zařízením vzduchotechniky.
- V každém časovém kroku během simulace určení velikosti se vypočítá součet všech rychlostí venkovního proudění vyžadovaných všemi zónami. Maximum těchto součtů se použije jako rychlost venkovního proudění v návrhu.
- Pokud je vzduchový systém DOAS, má pevnou přívodní teplotu. Jestliže se jedná o tradiční vzduchový systém, jeho teplota se obnoví s maximálním nárůstem 5,556 °C podle požadavků.
- Pokud systém funguje jako DOAS, velikost dodatečných zařízení umístěných do zóny se vhodně upraví, přičemž se vezme v úvahu chlazení zajištěné existujícím zařízením. Pokud například zóna vyžadující 1000 W chlazení obsahuje jednotku VAV, která zajišťuje 200 W chlazení, a přidá se jednotka kompaktní terminálové klimatizace (PTAC), pak je klimatizace nastavena tak, aby zajišťovala zbývajících 800 W chlazení místo celkového požadavku zóny 1000 W.
| Vlastnost | Hodnota | Poznámky |
|---|---|---|
| Teplota v návrhu vtoku chlazené vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá chlazení chlazenou vodou, hodnota je nastavena okruhem chlazené vody. |
| Teplota návrhu vývodu chlazené vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá chlazení chlazenou vodou, hodnota je nastavena okruhem chlazené vody. |
| Teplota chladicího vzduchu z přívodu | 12,7778 °C | |
| Teplota vtoku ohřevného vzduchu z přívodu | 4 °C | Předpokládá, že k veškerému ohřevu dojde v rámci zonálního ohřevu. |
| Teplota vývodu ohřevného vzduchu z přívodu | 12,7778 °C | Předehřev u vstupního proudění vzduchu bez kombinování. |
| Teplota v návrhu vtoku horké vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá topení horkou vodou, hodnota je nastavena okruhem horké vody. |
| Teplota v návrhu vývodu horké vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá topení horkou vodou, hodnota je nastavena okruhem horké vody. |
Konfigurace
Vzduchový systém se skládá z 6 hlavních komponent.
- Předehřev
- Výměník tepla
- Řadič venkovního vzduchu
- Chlazení
- Topení
- Přívodní ventilátor
Předehřev
Pokud je v systému předehřev, předpokládají se následující skutečnosti.
- Předehřev je umístěn před výměníkem tepla (pokud je v systému), aby nedocházelo k problémům se zamrznutím.
- Teplota vzduchu vstupujícího do předehřevu je rovna navrhované teplotě během dne.
- Teplota vzduchu opouštějícího předehřev je 4 °C.
- Pokud se jedná o topení horkou vodou, předpokládá se, že je horká voda přiváděna s teplotou 60 °C a odváděna s teplotou kolem 43,33 °C.
Výměník tepla
Výměník tepla má následující předpoklady.
- Výměník tepla řídí poměr obtoku vzduchu podle potřeb teploty přívodního vzduchu požadované systémem v daném časovém kroku.
| Typ výměníku tepla | ||
|---|---|---|
| Praktický | Entalpický | |
| Zjevná účinnost při průtoku vzduchu 100% ohřevu | 0.76 | 0.76 |
| Zjevná účinnost při průtoku vzduchu 75% ohřevu | 0.81 | 0.81 |
| Skrytá účinnost při průtoku vzduchu 100% ohřevu | 0 | 0.68 |
| Skrytá účinnost při průtoku vzduchu 75% ohřevu | 0 | 0.73 |
| Zjevná účinnost při průtoku vzduchu 100% chlazení | 0.76 | 0.76 |
| Zjevná účinnost při průtoku vzduchu 75% chlazení | 0.81 | 0.81 |
| Skrytá účinnost při průtoku vzduchu 100% chlazení | 0 | 0.68 |
| Skrytá účinnost při průtoku vzduchu 75% chlazení | 0 | 0.73 |
Řadič venkovního vzduchu
Řadič venkovního vzduchu má následující předpoklady.
- Má ekonomizér, který moduluje tok podle rozdílového řízení entalpie.
- Pokud je ekonomizér aktivní, řadič má obtok kolem výměníku tepla (pokud je v systému).
- Při provozování jako systém DOAS, jednotka tvoří 100 % venkovního vzduchu.
- Systém má ventilaci řízenou požadavky (DCV).
Chlazení
Chlazení má následující předpoklady.
- Topení DX má jednu rychlost s COP o hodnotě 3,0.
- Poměr zjevného a skrytého tepla je automaticky upravován, tak aby při změně velikosti vyhovoval potřebám systému.
- Chlazení chlazenou vodou má následující předpoklady.
| Vlastnost | Hodnota | Poznámky |
|---|---|---|
| Teplota vzduchu vstupujícího do cívky | Není k dispozici | Určeno dnem v návrhu. |
| Teplota vzduchu opouštějícího cívku | Přibližně 11,11 °C | Vypočítáno odečtením tepla generovaného ventilátorem od teploty přívodního vzduchu ve vzduchovém systému (obvykle kolem 1,5 °C – 2 °C). |
| Teplota v návrhu vtoku chlazené vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá chlazení chlazenou vodou, hodnota je nastavena okruhem chlazené vody. |
| Teplota návrhu vývodu chlazené vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá chlazení chlazenou vodou, hodnota je nastavena okruhem chlazené vody. |
Topení
Topení má následující předpoklady.
- Topení elektrickým odporem je 100% účinné.
- Přímý ohřev má účinnost 80 %.
- Topení horkou vodou má následující vlastnosti.
| Vlastnost | Hodnota | Poznámky |
|---|---|---|
| Teplota vzduchu vstupujícího do cívky | Různá | 4 °C s předehřevem, jinak je určena na dně v návrhu. |
| Teplota vzduchu opouštějícího cívku | Různá | 12,7778 °C v případě tradičního vzduchového systému, 15,5556 °C v případě systému DOAS. |
| Teplota v návrhu vtoku horké vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá topení horkou vodou, hodnota je nastavena okruhem horké vody. |
| Teplota v návrhu vývodu horké vody | Není k dispozici | Pokud se v systému používá topení horkou vodou, hodnota je nastavena okruhem horké vody. |
Přívodní ventilátor
Přívodní ventilátor může mít buď konstantní, nebo proměnný průtok s následujícími vlastnostmi.
| Vlastnost | Hodnota | Poznámky |
|---|---|---|
| Zvýšení tlaku | 996 Pa | |
| Celková účinnost | 0.6 | |
| Účinnost motoru | 0.94 | |
| Minimální podíl toku | 0.3 | Pouze pro ventilátory s proměnlivým průtokem. |