• No results found

Ventilation och uppvärmningssystem I  180112

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Ventilation och uppvärmningssystem I  180112"

Copied!
14
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

7,5 högskolepoäng

Ventilation och Uppvärmningssystem-1

Provmoment: Tentamen

Ladokkod: A162TG

Tentamen ges för: TentamensKod:

Tentamensdatum: Fredagen den 12 januari 2018

Tid: 14.00-18.00

Hjälpmedel:

Valfri miniräknare, Formelsamling: ”Energiteknik-Formler och tabeller” (S. O. Elovsson och H. Alvarez, Studentlitteratur), Kursboken med titeln: ”Byggnaden som system” ( E. Abel och A Elmroth). I kursboken får innehållsförteckningen förstärkas med klisterlappar. Viktiga textavsnitt av kursboken får markeras med gult (eller rött).

Totalt antal poäng på tentamen: 100p För att få respektive betyg krävs:

Betyg 3: 50p, betyg 4: 67p och betyg 5: 85p

Allmänna anvisningar:

Läs noga igenom frågorna och följ anvisningarna i uppgifterna. Var noga med att redovisa arbetsgången vid beräkningar och problem samt motivera eventuella antaganden/tabellvärden. Om du använder diagrammet för att hitta ett värde, måste du visa alla punkter och linjer i diagrammet och bifoga det till tentamen.

OBS! Börja besvara varje fråga på ny sidan.

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration, annars är det detta datum som gäller:

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in. Lycka till!

Ansvarig lärare: Telefonnummer:

(2)

Del 1: Teorifrågor

Teorifråga 1:1 Inneklimat

Ge exempel på 4 faktorer som bestämmer det termiska klimatet? (4p) Teorifråga 1:2 Luftkvalité

Ge exempel på två faktorer som bestämmer luftkvaliteten? (2p) Teorifråga 1:3 Termiskt klimat, (4p)

Vad är 1 met? Vad är 1 clo? Vad är PMV-index? Vad är PPD-index?

Teorifråga 1:4 Fangers klimatdiagram, (4p)

En kall vinterdag sitter energiingenjören på sitt kontorsrum på Högskolan i Borås för att förbereda en tentamen. Klädsen är ”normal” motsvarande 1 clo, dvs ”normal inomhusklädsel” som är vanliga underkläder, skjorta och kavaj. Aktivitetsnivån för att ”få till det” med

tentamenstesen är 1,5 met, motsvarande det som gäller för sittande skrivbordsarbete.

a) Markera var i Fangers klimatdiagram som energiingenjören hamnar? (2p) Lufttemperaturen i rummet visar 20,5 °C och energiingenjören sitter i vistelsezonen, det vill säga 0,5 m från fönstret.

b) Är det troligt att energiingenjören kommer att klaga på att det är för kallt? Motivera

svaret. (2p)

Figur 3.2 Exempel på diagram över Fangers klimat-samband. [3.5] Diagrammet visar vad den operativa

temperaturen ska vara vid olika aktivitetsnivå och klädsel för att PPD 10 % ska uppnås. De rosa fälten anger hur mycket temperaturen får variera under dagen då den optimala temperaturen ligger inom respektive rosa fält.

(3)

Teorifråga 1:5 Ekonomisk värdering, (3p) Vad är: • Nominell ränta • Real ränta • Realkalkylränta • Korrigerad kalkylränta

Svara genom att rita en figur (diagram) som visar hur de olika räntebegreppen förhåller sig till varandra.

Teorifråga 1:6 Ekonomisk värdering, (3p) Vilka tre olika syften har ekonomiska analyser?

(4)

Del 2: Beräkningsuppgifter

Tentaltal 2:1. Värmeåtervinning i ett varaktighetsdiagram

I denna uppgift används ett värmeåtervinningsaggregat enligt skissen nedan:

Byggnaden, ett sjukhus där denna värmeåtervinning äger rum ligger i Sundsvall. Använd bifogade varaktighetsdiagram (på sidan 3) för att lösa denna uppgift.

Från och tilluftsflödet är 5,5 m3/s.

Luftens densitet (ρ) är 1,2 kg/m3.

cp = 1000 J/kg (luft) , °C

Frånlufttemperatur: tfrån=+23 °C

Tilluftstemperatur: ttill =+17 °C

Sjukhuset byggdes redan 1965, då med ett till- och frånluftssystem för ventilationen utan värmeåtervinning men med ett värmebatteri där ttill var +17 °C.

1. 1985 renoverades sjukhuset och kravet på energieffektivisering gjorde att man investerade i ett värmeåtervinningsaggregat (VÅV) med principskissen ovan. Hur stor var

energitillförseln av värme i värmebatteriet uttryckt som kWh? 10p 2. Hur stor blev energibesparingen, dvs hur mycket minskade tillförd värmeenergi i

värmebatteriet markerat med ”+”? 1985 var temperaturverkningsgraden, ηT,1985 =0,45.

10p

3. 2005 sker åter igen en renovering och man byter ut hela ventilationssystemet till ett CAV-system (Constant Air Volume flow) med rena fräscha ventilationskanaler och tilluft- och frånluftsdon. För att eliminera risken för läckage mellan frånluft och tilluft installeras en plattvärmeväxlare med temperaturverkningsgraden, ηT,2005 =0,65. Hur står blev

energibesparingen, dvs hur mycket minskade tillförd värmeenergi i värmebatteriet markerat med ”+” när ηT ökade från 0,45 till 0,65?

10p Eftersom det är ett sjukhus är ventilationssystemet är igång hela året, alla årets 8760 timmar.

(5)
(6)

Tentaltal 2:2. Kylning av fuktig luft i ett värmeåtervinningsaggregat.

I denna uppgift skall förhållandet i det luftbehandlingsaggregat behandlas som installerades på sjukhuset i Sundsvall 1985. Plattvärmeväxlaren som användes då visas nedan:

• Uteluftens temperatur (1) är -4°C och RF = 80%.

• Frånluftens temperatur (tfrån, punkt 4) är 23°C och RF = 40%.

• Luftflödena 𝑉𝑉̇𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 och 𝑉𝑉̇𝑓𝑓𝑓𝑓å𝑛𝑛 genom aggregatet är 5,5 m3/s.

• Temperaturverkningsgraden, ηT,1985 =0,45

• Luftens densitet (ρ) är 1,2 kg/m3.

• cp = 1000 J/kg (luft) , °C

Använd Mollier diagrammet för fuktig luft på nästa sida.

a) Rita in värmningen av frånluften från punkt 1 (tute=-4 °C) till punkt 2, . Bestäm luftens

temperatur, och RF (”i” i Mollierdiagrammet) efter värmeväxlaren (punkt 2). (5p)

b) Rita in kylningen av frånluften frånpunkt 4, tfrån=+23 °C till tavluft .,(punkt 5). Beräkna tavluft .

Vad är RF i punkt 5? Ta fram daggpunktstemperaturen för tillståndet i punkt 4. Bildas det kondens i värmeåtervinningsaggregatet? Motivera ditt svar. (5p)

c) Hur stor värmeeffekt [kW] överförs i värmeväxlaren (vvx). (5p)

d) I sjukhuset som aggregatet betjänar produceras en del fukt (H2O(g)). Beräkna hur mycket i

(7)
(8)

Tentaltal 2:3a. Utspädningsekvationen.

För att bestämma luftflödet i ett rum har en spårgasmätning genomförts. Kurvan nedan visar den uppmätta spårgashalten vid frånluftsdonet. Rummets mått är 12 x 7 x 3,3 m.

(9)

Tentaltal 2:3b. Kontroll av ventilationens funktion. Studera rummet nedan:

Man misstänker en så kallat kortslutning av ventilationsluften eftersom brukarna klagar på att luften är dålig. Man bestämmer sig för att kontrollerar ventilationens funktion medan brukarna sitter kvar i rummet. En energiingenjör mäter upp CO2-halten på tre ställen i rummet; vid

tilluftsdonet, frånluftsdonet och i vistelsezonen. Resultatet blev följande:

• cF= 600 ppm

• cT = 450 ppm

• cp= 900 ppm

Hjälp energiingenjören med att beräkna:

a) lokalt luftkvalitetsindex (𝜀𝜀𝑝𝑝𝑐𝑐 ) och avgör om ventilationens funktion är tillfredsställande. (3p)

b) Om luftkvaliten varit godtagbar med fullständig omblandning i rummet av inkommande ventilationsluft: Vilket värde på den lokala koncentrationen av CO2 i rummet där brukarna sitter

(cp) hade man mätt upp i detta fall? (2p)

(10)

Tentaltal 2:4. Lönar det sig att byta fönster?

I ett gammalt hus utanför Jönköping har en energiingenjör räknat på olika energieffektiva lösningar för att minska energiförbrukningen i huset. Ett förslag är att byta fönster på huset. Befintliga fönster är Uf,g =3,0 W/m2, °C. Nya treglasfönster sänker U-värdet till 1,2 W/m2, °C.

Totalt planeras att byta alla 19 fönster på huset och man begär in en offert från en känd fönstertillverkar. Priset landar på 4800 kr för varje fönster. Energibesparingen beräknades till 4028 kWh till ett värde av 1 kr/kWh.

a) Lönar det sig ekonomiskt att byta fönster med en kalkylränta (rk) på 4% och en kalkyltid

(n) på 20 år. Montaget av nya fönster utförs av energiingenjören själv med hjälp av sonen

och kostnaden för det blir 0 kr (5p)

Använd den metod som visas i figuren nedan.

Under energiingenjörens kalkylering ändras förutsättningarna. Sonen vill ha 1000 kr för varje fönster som monteras i ersättning och arbetet skall genomföras som ett sommarjobb ihop med energiingenjören. Utöver det anser kommunens konsumentrådgivare att energipriserna kommer att öka med 2% per år alla 20 åren som utgör kalkyltiden, dvs q =2%.

b) Med de nya förutsättningarna: Är bytet av 19 fönster ekonomiskt försvarbart? (5p) Figur 10.6 Annuitets-metoden. Den årliga nettobesparingen eller netto-intäkten jämförs med den årliga kapitalkostnaden som fås med den aktuella kalkylräntan rk . Den årliga

nettobesparingen a, ska vara större än den årliga kapitalkostnaden b för att investeringen ska vara lönsam.

(11)

Tentaltal 2:5. Upplevd rumstemperatur, riktad operativ temperatur

I denna uppgift skall den riktade operativa temperaturen (den upplevda rumstemperaturen) beräknas för en person som står i ett rum enligt nedan. framför ett dåligt fönster En korrekt lösning ger 10p.

Mer specifikt skall beräkningen utföras för personen på bilden nedan i P1 och P2.

(12)

Beräkna den riktade operativa temperaturen, ROT dels i punkten P1 som är placerad mitt framför

fönstret dels i punkten P2 mitt framför radiatorn. Vad blir skillnaden i ROT mellan P1 och P2?

Följande gäller: • Rumsluftens temperatur är 20°C. • DVUT är -30°C. • Radiatorns medelyttemperatur är 40°C. • Fönsterhöjd = 1,6 m. • Fönsterbredd= 1.8 m. • Radiatorbredd=1.8 m. • Radiatorhöjd= 0,3 m.

• Tyta= 40 °C, (yttemperaturen på radiatorn)

• Förutsättningarna för att använda schablonmetoden är uppfyllda. För att lösa uppgiften kan följande diagram användas:

(13)
(14)

Figure

Figur 3.2 Exempel på diagram över Fangers klimat-samband. [3.5] Diagrammet visar vad den operativa

References

Related documents

Det är inte svårt att se att ett målrelaterat betygssystem skulle hamna i problem när lärare utan fortbildning skulle formulera egna betygskriterier, när de hade

Inspired by a situated learning perspective as well as by sociological and anthropological perspectives on emotions, my study shows how students in a midwifery

The software program IDA ICE was used to simulate the natural ventilation by advanced window control in offices and to investigate if natural ventilation is a good option

För att begränsa de störande arbetena och den tid då Västra vägen måste vara avstängd kommer det att bli tre intensiva veckor med två arbetsskift mellan klockan 05.00 och

digt sönderslaget porslin, förtretligheter och oro över att ha främlingar i hemmet, som ej alltid voro fullt pålitliga. De flesta av husmödrarna hade en eller

(Forts, från n:r 3.) HVARVID HAN DOCK LÄMNADE MIG VID kyrkdörren och kom jag i stor upphetsning der- in och grät jag derinne många tårar icke öfver hans smädeliga utlåtanden

De ser inte begreppet ”normalitet” existera, intervjupersonerna menar att alla människor är olika och att det ”normala” inte går att uppnå?.

Forskningsproblem väljs utifrån den enskilde forskarens eller forskar- gruppens  preferenser.  Den  enskildes  nyfikenhet  är  utgångspunkten