Στόμια και Κατανομή αέρα

Στόμια και Κατανομή αέρα

Στόμια και Κατανομή αέρα

---

Στόμια και Κατανομή αέρα,  Στόμια και Κατανομή αέρα,Στόμια και Κατανομή αέρα, Στόμια και Κατανομή αέρα,  Στόμια και Κατανομή αέρα,Στόμια και Κατανομή αέρα

Κατανομή και κίνηση του αέρα – Στόμια

Ο σκοπός της κατανομής αέρα σε συστήματα κλιματισμού είναι να δημιουργήσει τον κατάλληλο συνδυασμό θερμοκρασίας, υγρασίας και κίνησης του αέρα στον χώρο. Η δημιουργία συνθηκών άνεσης είναι συνάρτηση όλων των ανωτέρω παραμέτρων, που πρέπει να κυμαίνονται σε συγκεκριμένα όρια για την κάθε εφαρμογή (π.χ. σε γραφειακό χώρο με υψηλό ποσοστό ατόμων, η συνιστώμενη ταχύτητα του αέρα πρέπει να είναι μικρότερη από 0,35 m/s).

Αίσθημα δυσφορίας μπορεί να δημιουργηθεί από έλλειψη ομοιόμορφων συνθηκών στα διάφορα σημεία του χώρου ή από την χρονική διακύμανση των συνθηκών στο ίδιο σημείο. Τέτοιο αίσθημα μπορεί να προκληθεί από μεγάλες τοπικές μεταβολές της θερμοκρασίας του αέρα του χώρου, από ρεύματα μεγάλης ταχύτητας ή από την κακή κατανομή του αέρα σε σχέση με τις τοπικές ανάγκες κάλυψης των φορτίων.

Έχει παρατηρηθεί πως μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα κατά 0,50 C ισοδυναμεί με 0,08 m/s μεταβολή της ταχύτητας του. Επίσης, γίνονται ανεκτές μεγαλύτερες ταχύτητες και χαμηλότερες θερμοκρασίες στο ύψος των αγκώνων παρά στο ύψος του λαιμού.

Σε έναν ενιαίο χώρο μία μεταβολή της θερμοκρασίας κατά 10 C είναι η μέγιστη ανεκτή χωρίς παράπονα. Τέλος, για ομάδα δωματίων ενός χώρου (π.χ. όροφος γραφείων), μία θερμοκρασιακή διαφορά κατά 1,50 C είναι συνηθισμένη.

Γενικά μεταβολές θερμοκρασίας την χειμερινή περίοδο προκαλούν μεγαλύτερο αίσθημα δυσφορίας από ότι ίσες μεταβολές την θερινή περίοδο.

Στον ακόλουθο πίνακα φαίνεται η επίδραση της κίνησης του αέρα στα άτομο που βρίσκονται στον κλιματιζόμενο χώρο.

Ταχύτητα αέρα δωματίου Vr (m/s)	Αντίδραση ατόμων	Συνιστώμενη εφαρμογή
0 – 0,08	Παράπονα για πνιγηρή ατμόσφαιρα.	Καμία.
0,13	Η καλύτερη ταχύτητα.	Όλες οι εφαρμογές.
0,25	Αρκετά καλή κίνηση του αέρα. Η τιμή των 0,25 m/s πλησιάζει την μέγιστη ανεκτή για καθισμένα άτομα.	Όλες οι εφαρμογές.
0,33	Δυσμενής. Ελαφριά χαρτιά παρασύρονται από το γραφείο.	Οι περισσότερες εφαρμογές.
0,38	Άνω όριο για άτομα κινούμενα σε χώρο εργασίας.	Εμπορικά καταστήματα.
0,38 – 1,52	Οι ταχύτητες αυτές συναντώνται σε βιομηχανικές εφαρμογές.	Οι υψηλότερες τιμές εφαρμόζονται σε περιπτώσεις απομάκρυνσης συγκεκριμένων τοπικών φορτίων.

Για να πετύχουμε τις ανωτέρω προϋποθέσεις προσάγουμε και απάγουμε αέρα από τους κλιματιζόμενους χώρους μέσω κατάλληλων στομίων με τα οποία μπορούμε να ρυθμίσουμε την παροχή, την ταχύτητα και τη κατεύθυνση του αέρα για συγκεκριμένες απαιτήσεις.

Ο αέρας εξέρχεται από τα στόμια σε ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες και θερμοκρασίες διαφορετικές από τις ανεκτές στον χώρο. Χάρη στην διάχυση η ταχύτητα και οι θερμοκρασιακές διαφορές μειώνονται σταδιακά μέχρι να φτάσουν στα ανεκτά όρια. Ποιοτικά το φαινόμενο περιγράφεται ως εξής: ο αέρας που εξέρχεται από το στόμιο αποτελεί το πρωτεύον ρεύμα, το οποίο παρασύρει τον ήδη υπάρχοντα αέρα στον χώρο και δημιουργεί το δευτερεύον ρεύμα. Οι ανωτέρω μάζες αναμιγνύονται και δημιουργούν το τελικό ρεύμα.

---

Στόμια και Κατανομή αέρα

Επιλογή Στομίων

Η επιλογή του κατάλληλου στομίου έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς από αυτή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό η επίτευξη των επιθυμητών συνθηκών. Τα κριτήρια επιλογής των στομίων είναι τα ακόλουθα:

1. Παροχή αέρα

Η παροχή που θέλουμε να διέρχεται από το στόμιο είναι το βασικό κριτήριο επιλογής του. Αυτή, σε συνδυασμό με το απαιτούμενο βεληνεκές, την στάθμη θορύβου και την επιτρεπόμενη πτώση πίεσης, καθορίζουν το μέγεθος του στομίου.

2. Βεληνεκές

Βεληνεκές (T) είναι η οριζόντια απόσταση του στομίου από ένα σημείο του ρεύματος αέρα, στο οποίο η μέγιστη ταχύτητα που συναντάται στην κάθετη προς το ρεύμα διατομή δεν υπερβαίνει την καθορισμένη τελική ταχύτητα Vt. Η τελική ταχύτητα Vt υπολογίζεται στα 0,2 m/s, ενώ ανάλογα την εφαρμογή μπορεί να είναι 0,3 m/s ή 0,5 m/s.

Τα βεληνεκή των επίτοιχων στομίων παροχής αέρα υπολογίζονται για ύψος στομίου από το δάπεδο 2,5–3,0m. Όταν επίτοιχα στόμια τοποθετούνται το ένα απέναντι από το άλλο, πρέπει να επιλέγονται με ίσες παροχές και βεληνεκές ίσο με το μισό της μεταξύ τους απόστασης.

Για δεδομένο βεληνεκές η ταχύτητα αέρα του δωματίου Vr θα αυξάνεται ή θα μειώνεται αντιστρόφως ανάλογα με το ύψος τοποθέτησης του στομίου. Αντίθετα, για δεδομένο μέγεθος στομίου, παροχή και Vr, το βεληνεκές θα μειώνεται κατά 10 cm για κάθε μέτρο αύξησης του ύψους τοποθέτησης του στομίου όταν αυτό ξεπερνάει τα 3 m.

Το βεληνεκές είναι συνάρτηση της ταχύτητας του αέρα, η μείωση της οποίας είναι ανάλογη της ποσότητας του αέρα του δωματίου που συμπαρασύρει το πρωτεύον ρεύμα. Η ποσότητα αυτή είναι ανάλογη της περιμέτρου του στομίου. Συνεπώς, για δύο στόμια του ίδιου εμβαδού αυτό με την μεγαλύτερη περίμετρο έχει το μικρότερο βεληνεκές.

Για τα επίτοιχα στόμια το βεληνεκές επιλέγεται ίσο με τα ¾ της απόστασης των απέναντι τοίχων.

3. Πτώση

Πτώση ονομάζεται η κατακόρυφη απόσταση μεταξύ του άξονα του στομίου και της διατομής του ρεύματος αέρα στο τέλος του βεληνεκούς.

Όταν ο αέρας που βγαίνει από το στόμιο είναι ψυχρότερος από τον αέρα του χώρου έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από αυτόν και συνεπώς τείνει (σαν βαρύτερος) να κατέλθει, δημιουργώντας το φαινόμενο της πτώσης. Η πτώση είναι ανάλογη της θερμοκρασιακής διαφοράς ΔΤ μεταξύ της ψυχρής δέσμης και του αέρα του δωματίου και του βεληνεκούς, ενώ είναι αντιστρόφως ανάλογη με την ταχύτητα εξόδου από το στόμιο Vk.

Αν δεν υπάρχει θερμοκρασιακή διαφορά, το ρεύμα αέρα παρουσιάζει μικρότερη πτώση, λόγω της κατακόρυφης διεύρυνσης του, καθώς συμπαρασύρει τον αέρα του δωματίου. Η τιμή της πτώσης είναι περίπου 10 cm ανά 2,5 m βεληνεκούς. Το φαινόμενο της πτώσης είναι σημαντικό για τις συνθήκες άνεσης, ενώ η τιμή της πρέπει να είναι τέτοια ώστε ο αέρας που διέρχεται στην περιοχή που καταλαμβάνεται από άτομα (σε ύψος 1,8 m από το δάπεδο) να μην έχει ενοχλητικές ταχύτητες.

ΟΡΟΦΗ

ΔΑΠΕΔΟ

4. Διάχυση και απόκλιση

Ο αέρας που βγαίνει από ένα στόμιο, όταν δεν συναντά εμπόδια στην διαδρομή του, παίρνει την μορφή συμμετρικής δέσμης (κατά κανόνα κωνικής). Αν για μία δεδομένη απόσταση από το στόμιο θεωρήσουμε μία διατομή κάθετη προς τον άξονα συμμετρίας της δέσμης, ονομάζουμε απόκλιση (s) την μέγιστη απόσταση από τον άξονα συμμετρίας της δέσμης. Διάχυση (h) ονομάζουμε την συνολική μέγιστη απόσταση (Διάχυση = 2 x Απόκλιση).

Η απόσταση των κέντρων δύο παρακείμενων στομίων πρέπει να είναι τουλάχιστον ίση της διάχυσης του ενός στομίου για το απαιτούμενο βεληνεκές. Η απόσταση του κέντρου ενός στομίου από τον παρακείμενο τοίχο πρέπει να είναι τουλάχιστον ίση της απόκλισης του στομίου για το απαιτούμενο βεληνεκές.

5. Πτώση πίεσης αέρα

Τα στόμια προκαλούν μία πτώση πίεσης του αέρα που πρέπει να λαμβάνεται υπ’ όψιν στον υπολογισμό της απαιτούμενης πτώσης πίεσης του ανεμιστήρα. Η διέλευση του αέρα μέσα από ένα στόμιο συνεπάγεται με μία πτώση πίεσης η οποία οφείλεται στην μετατροπή της ενέργειας του αέρα σε ταχύτητα και σε φαινόμενα τριβής στο ίδιο το στόμιο.

Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στα στόμια απαγωγής, καθώς η αναγκαία διαφορά πίεσης για να ωθήσει μία μάζα αέρα σε ένα άνοιγμα πρέπει να επαρκεί και για να την επιταχύνει από την μικρή ταχύτητα που έχει μέσα στον χώρο, μέχρι την ταχύτητα του αεραγωγού στο οποίο είναι προσαρμοσμένο το στόμιο.

6. Ταχύτητα εξόδου, Τελική ταχύτητα βεληνεκούς και Ταχύτητα δωματίου

Ταχύτητα εξόδου Vk ονομάζεται η ταχύτητα του αέρα που διέρχεται από το στόμιο, μετρούμενη σε απόσταση 2,5 cm από το στόμιο. Τελική ταχύτητα βεληνεκούς Vt ονομάζεται η μέγιστη ταχύτητα στο όριο συγκεκριμένου βεληνεκούς, ενώ ταχύτητα δωματίου Vr ονομάζεται η ταχύτητα του αέρα μέσα στον χώρο. Η ταχύτητα δωματίου είναι αυτή που επηρεάζει τις συνθήκες άνεσης και είναι συνάρτηση του βεληνεκούς (Τ), της τελικής ταχύτητας (Vt), της θερμοκρασιακής διαφοράς, καθώς και τυχών εμποδίων που συναντά το ρεύμα αέρα (δοκάρια, φωτιστικά σώματα, κλπ). Ο ακόλουθος πίνακας δίνει τις συνιστώμενες ταχύτητες για διάφορες εφαρμογές.

7. Στάθμη θορύβου

Καθώς ο αέρας διέρχεται από ένα στόμιο δημιουργείται θόρυβος. Η μέτρηση θορύβου κρίνεται αναγκαία ώστε να μην υπερβαίνει τα όρια της άνεσης. Καθώς ο θόρυβος σχετίζεται με την ταχύτητα εξόδου, ο περιορισμός της ταχύτητας συγκρατεί τον θόρυβο σε ομαλά επίπεδα. Στον ακόλουθο πίνακα δίνονται ενδεικτικές τιμές για την στάθμη θορύβου, σύμφωνα με τις τεχνικές οδηγίες του ΤΕΕ.

8. Θέση στομίων

Τα στόμια πρέπει να τοποθετούνται σε θέσεις που εξουδετερώνουν ανεπιθύμητα ρεύματα αέρα που δημιουργούνται από συγκεντρωμένα φορτία. Αν π.χ. μέσα στον κλιματιζόμενο χώρο βρίσκεται μία πηγή θερμότητας, το θερμικό της αποτέλεσμα μπορεί να αντιμετωπισθεί κατευθύνοντας μία ψυχρή δέσμη αέρα πάνω της, η τοποθετώντας κοντά της ένα στόμιο απαγωγής.

Σε ότι αφορά τα στόμια προσαγωγής, η καλύτερη θέση είναι κοντά στην οροφή για να αποφεύγονται ανεπιθύμητα ρεύματα αέρα. Η επιλογή του βεληνεκούς πρέπει να γίνεται συντηρητικά και να μην υπερβαίνει τα ¾ της απόστασης των απέναντι τοίχων. Υπερβολικά μεγάλο βεληνεκές μπορεί να δημιουργήσει ενοχλήσεις, ενώ χαμηλό βεληνεκές σπάνια δημιουργεί προβλήματα. Συνιστάται η τοποθέτηση των στομίων προσαγωγής κοντά σε υαλοπετάσματα, προκειμένου να μειώσουν την επίδραση της ακτινοβολίας και των ανεπιθύμητων ρευμάτων.

Σε ότι αφορά τα στόμια απαγωγής, καλό είναι να αποφεύγονται μεγάλα στόμια στον χώρο που καταλαμβάνεται από ανθρώπους, καθώς οι μεγάλες μάζες αναρροφούμενου αέρα μπορεί να δημιουργήσουν δυσάρεστα ρεύματα σε όσους βρίσκονται κοντά στα στόμια. Επίσης πρέπει να γίνεται προσεκτική επιλογή στην χρήση διαφραγμάτων (Dampers) για την ρύθμιση της παροχής, καθώς η αύξηση των στροβιλισμών που προκαλεί ένα κλειστό διάφραγμα προκαλεί αυξημένη στάθμη θορύβου (σφυρίγματα). Γενικά συνιστάται η χρήση των διαφραγμάτων εντός των αεραγωγών και σε μεγάλη απόσταση από το στόμιο απαγωγής.

Όπου είναι δυνατόν, η επιστροφή του αέρα με στόμια οροφής πρέπει να αποφεύγεται, καθώς μπορεί να δημιουργηθούν προβλήματα τον χειμώνα όταν ο αέρας δεν κατορθώνει να φέρει τις θερμότερες μάζες κοντά στο δάπεδο. Επιπλέον το καλοκαίρι υπάρχει ο κίνδυνος να βραχυκυκλωθεί ο ψυχρός αέρας πριν αυτός προλάβει να πάρει τα φορτία του χώρου.

Η βέλτιστη επιλογή είναι η επιστροφή του αέρα με επίτοιχα στόμια κοντά στο δάπεδο, οπότε τον μεν χειμώνα απάγεται πρώτος ο ψυχρότερος αέρας κοντά στο δάπεδο και αντικαθίσταται από τα θερμότερα ρεύματα, το δε καλοκαίρι ο αέρας ακολουθεί την φυσική του ροή. Επίσης καλό είναι να αποφεύγεται η επιστροφή του αέρα με στόμια δαπέδου γιατί τότε το στόμιο λειτουργεί σαν ηλεκτρική σκούπα και συλλέγει σκόνες με αποτέλεσμα να βουλώνουν γρήγορα τα φίλτρα και να πέφτει η απόδοση των στοιχείων των κλιματιστικών μονάδων.

Επιπλέον, η ταχύτητα εισόδου του αέρα στα στόμια απαγωγής γίνεται αισθητή μόνο στην πολύ κοντινή προς αυτά περιοχή και δεν επηρεάζει αισθητά την κίνηση του αέρα του δωματίου. Γενικά, για την ίδια διατομή αεραγωγών προσαγωγής και απαγωγής και την ίδια μετωπική ταχύτητα αέρα των δύο άκρων, το 10% της ταχύτητας συναντάται σε απόσταση 30 ισοδύναμων διαμέτρων από το στόμιο προσαγωγής, ενώ από το στόμιο απαγωγής συναντάται σε απόσταση μίας ισοδύναμης διαμέτρου.

---

Στόμια και Κατανομή αέρα

Το κείμενο έχει αναρτηθεί από την ιστοσελίδα της Air Grilles και σκοπό έχει την ενημέρωσή σας.

Ευχαριστούμε.