Nawiewniki o zmiennej charakterystyce

Powstały głównie z myślą dopasowaniu strumienia
do temperatury nawiewu i warunków cieplnych
w pomieszczeniu.
W funkcji chłodzenia nawiewane jest powietrze
o temperaturze niższej od temperatury w pomieszczeniu
i strumień kierowany jest poziomo pod
powierzchnią sufitu. Utrzymanie jednak takiego kierunku
w czasie ogrzewania, powodowałoby tworzenie
się warstwy ciepłego powietrza pod stropem,
a tym samym zmniejszałoby efektywność procesu
ogrzewania i zwiększało straty ciepła. Dlatego te
podczas pracy w funkcji ogrzewania, strumień kieruje
się w dół pomieszczania co przeciwdziała siłom
wyporu i podnosi skuteczność wentylacji strefy przebywania
ludzi. Pozytywne skutki takiego działania są
najwyraźniej widoczne w pomieszczeniach o dużej
kubaturze i znacznej wysokości. Ale czy to oznacza,
że stosowanie nawiewników o zmiennej charakterystyce
ogranicza się do dużych pomieszczeń? Niekoniecznie.
Okazuje się bowiem, że korzyści odnosi się
także w mniejszych i niższych pomieszczeniach.

Warunki przeprowadzania badania

Przypatrzmy się wynikom badań laboratoryjnych
z nawiewnikiem wirowym, z możliwością przełączania strumienia z kierunku
poziomego na pionowy. W pomieszczeniu
testowym zainstalowano czujniki temperatury,
które zostały rozmieszczone na
różnych wysokościach (T1 – 0,2 m,
T2 – 1,1 m, T3 – 1,8 m, T4 – 2,5 m) oraz
czujnik temperatury nawiewu T5.

Przebieg doświadczenia

Cykl pomiarowy zawierał fazę obniżenia
temperatury wewnętrznej, poprzez
nawiew chłodnego powietrza.
Po ustabilizowaniu parametrów następowa
ło podniesienie temperatury
nawiewu i rozpoczęcie procesu ogrzewania
pomieszczenia.
Zainstalowane czujniki rejestrowały przyrost
temperatury w czasie. Badania wykonywano
zarówno dla nawiewnika ustawionego
w funkcji chłodzenia (strumień
poziomy), jak i ogrzewania (strumień
pionowy).
W trakcie prowadzonych pomiarów zarejestrowano
przebiegi czasowe wzrostu temperatury
dla wszystkich czujników rozmieszczonych
w pomieszczeniu. Wyniki
zostały poddane aproksymacji w celu znalezienia
stałych czasowych przyrostu temperatury
w poszczególnych punktach.
Zmiany wartości temperatury w czasie przedstawiono na wykresach.
Linia temperatury T jest średnią wartości z czujników znajdujących się w strefie przebywania ludzi.

Przebieg temperatury w czasie (strumień poziomy)


Przebieg temperatury w czasie (strumień pionowy)


Interpretacja wyników

przeprowadzonych badań wynika, że
tempo wzrostu temperatury w pomieszczeniu,
przy ustawieniu nawiewnika w funkcji
ogrzewania było szybsze, z jednoczesnym,
mniejszym zróżnicowaniem temperatury
na poszczególnych poziomach. Stała czasowa
przyrostu średniej temperatury strefy
przebywania ludzi Tśr była mniejsza, po
przestawieniu nawiewnika na strumień
pionowy. Podobnie, mniejsze stałe czasowe,
czyli szybszy proces ogrzewania, odnotowano
w pozostałych punktach pomiarowych.
Jednocześnie wyższa temperatura czujnika
T4 w pierwszym przypadku świadczy
o tworzeniu się warstwy cieplejszego powietrza
pod sufitem.

Wniosek: nawiewniki przestawne także
do pomieszczeń o małej kubaturze

Jak widać już nawet w mniejszym pomieszczeniu,
w którym z reguły mamy do czynienia
z dobrym wymieszaniem powietrza
i małym gradientem temperatury, pozytywny
efekt zmiany kierunku strumienia
jest zauważalny. Wszędzie tam gdzie instalacja
pracuje naprzemiennie w funkcji chłodzenia
i ogrzewania, gdzie trzeba szybko
podnieść temperaturę po okresie wyłączenia
wentylacji, nawiewniki o zmiennej
charakterystyce mogą okazać się bardzo
przydatne. Dodatkowo system taki, w powiązaniu z odpowiednim układem sterowania,
pozwala użytkownikom na zmianę
kierunku przepływu i kształtowanie rozdziału powietrza według własnych potrzeb.
Dlatego też warto rozważyć możliwość stosowania
nawiewników przestawnych nie tylko
do pomieszczeń o dużej kubaturze.

dr inż. Jacek Hendiger
Instytut Ogrzewnictwa
i Wentylacji Politechniki Warszawskiej

Źródło: