Napjainkban a korszerű kommunális épületek zöme, valamint számos lakóépület – elsősorban családi házak – klíma- és légtechnikai rendszerekkel készülnek, amelyeknek általában szerves tartozéka egy hűtéstechnikai elem, illetve rendszer. Ugyanakkor a kiszolgálni kívánt belső terek úgynevezett komfort méretezési eljárásai a páréves EU-szabványokban lényegesen eltérők a jelenlegi hazai előírásoktól, szabványoktól. A kérdés az, hogy ebben a helyzetben hogyan méretezzük berendezéseinket.
A belső terek méretezése hazánkban az MSZ 04-140/1-4 szabványban került rögzítésre. Az ebben leírtak szerint konkrétan csak egy paramétert, a levegő hőmérsékletét kell figyelembe venni, szélsőséges esetekben ezek eltérésének mértéke van rögzítve.
Az EU CR 1752 szabványban ugyanakkor hat paraméterrel kell számolni, mégpedig
– a levegő hőmérsékletével, s annak térbeli eloszlásával,
– a határoló szerkezetek közepes sugárzási hőmérsékletével,
– a levegő relatív sebességével,
– a levegőben lévő vízgőz parciális nyomásával, vagy a levegő relatív nedvességtartalmával,
– a végzett tevékenység függvényében az emberi testben keletkezett ún. metabolikus hővel, illetve
– a ruházat szigetelőképességével.
Az EU-szabvány alapja az emberben kialakuló optimális, vagy még megengedhető szubjektív hőérzet biztosítása. Ez az érzet abban az esetben optimális, ha az emberi test belső hőfejlődése és külső hőleadása egyensúlyban van.
A külső hőleadás formái és százalékos értékei általában
– sugárzással 42-44%,
– konvekcióval 32-35%,
– párolgással 21-26%.
A vezetéses hőleadás mértékét – általában 2-4% – a konvekciónál veszik figyelembe. Az első két forma egyaránt lehet pozitív és negatív – tehát hőleadás és -felvétel –, a harmadik formával csak leadni tudunk hőt.
A test egészének hőegyensúlya
A szabvány rögzíti, hogy olyan belső hőkörnyezetet – mikroklímát – soha nem tudunk biztosítani, amellyel mindenki elégedett. A megkérdezettek 5%-nak a szubjektív megítélése szerint vagy túl meleg, vagy túl hideg (PMV-PDD értékek) volt. Ez azért fontos, mert „alapjaiban dönti meg” azt a hazai bírói gyakorlatot, amely szerint olyan fűtő-, klíma-, légtechnikai stb. rendszereket kell tervezni, kivitelezni és üzemeltetni, amellyel mindenki(!) elégedett. Azonban a szabvány „tovább megy”. Három elégedetlenségi kategóriával számol, 5, 10 és 15% (A, B, és C osztály). Ezért fontos, hogy a tervezés megkezdése előtt rögzítsük a megrendelővel, milyen elégedetlenségi faktort – százalékos értéket – kíván a létesítendő helyiségben, térben. A kategóriák alapvetően befolyásolják a beruházási költségeket! Az „A” kategóriát általában csak klímaberendezéssel lehet hazánkban megvalósítani.
A szabvány másik alapvető sajátossága, hogy operatív hőmérsékletre (t0) méretez. Az operatív hőmérséklet:
ahol:
αs = a sugárzási hőátadási tényező W/m2, K
αc = a konvektív hőátadási tényező W/m2, K
t0 = a közepes sugárzási hőmérsékelt °C
t1 = a levegő hőmérséklete.
Az operatív hőmérsékletértékekhez is tartozik három kategória („A”, „B” és „C”). Emellett az operatív hőmérséklet-értékek külön meg vannak adva télre és nyárra, illetve minden kategóriaértékhez szórás van rendelve, nyáron -0,5 °C-tól –3 °C-ig, télen –1 °C-tól –4 °C-ig. Ez gyakorlatilag felveti a kérdést, hogy pl. egy „C”-kategóriás térben, ahol +-2-3 °C operatív hőmérsékletszórás a megengedett, kell-e olyan szabályozórendszert alkalmazni, amely +0,2-0,3 °C pontosságot ígér (és általában levegőhőmérsékletben).
A szabvány a hat, második bekezdésben felsorolt paraméterből ötöt vesz figyelembe, a hatodik a relatív nedvességtartalom 50%-a. Az EU-szabvány nyolc „épülettér”-típusra ad értékeket (kisterű iroda, nagyterű iroda, konferenciaterem, auditórium, vendéglő, iskola, óvoda, raktár).
Helyi diszkomfort tényezők
A méretezési elv, illetve szabvány alapja, hogy amennyiben egy belső teret az előzőekben rögzítettek szerint méreteztünk, annak egyes pontjaiban előfordulhatnak olyan, úgynevezett helyi diszkomfort-tényezők, amelyek az ott tartózkodók szubjektív hőérzetet kedvezőtlenül befolyásolják. Ezek közé négy paramétert sorolnak, a huzathatást, a vertikális hőmérséklet-különbséget, a meleg vagy hideg padlót és a sugárzási aszimmetriát. Ezek számszerű százalékos értékei a táblázatban láthatók.
Klíma-, lég- és hűtőrendszerek esetében ezek közül elsősorban a huzathatás a fontos, bizonyos mértékig a vertikális hőmérséklet-különbség is érdekes. Korszerű, úgynevezett sugárzó hűtések esetén a sugárzási aszimmetriát is számításba kell venni.
A klíma- és légtechnikai rendszerek esetében a huzathatás a „legfontosabb” helyi diszkomfort tényező. Figyelembe vételére, illetve „méretezésére” számos számítási módszer, diagram áll rendelkezésre (pl. ADPI diagram). Két tényt azonban rögzítenünk kell a huzathatással kapcsolatban: az emberi test két legérzékenyebb része a tarkó és a boka, illetve a légáram turbulencia-intenzitása döntő módon befolyásolja a komfortérzetet. A megengedthető átlagos levegőhőmérséklet meghatározható a helyi léghőmérséklet és turbulencia-intenzitás függvényében.
A másik diszkomfort tényező a vertikális hőmérséklet differencia, amelyet akkor is szükséges megemlíteni, ha lég- és/vagy klímarendszerrel üzemelő terekben ritkán fordul elő. Ez a nevéből adódóan a különböző magasságokban mért hőmérsékletkülönbségeket jelenti. Méretezésére szolgál a 2. ábra diagramja, illetve a 0,1 és 1,1 m magasságban mért három hőmérsékletkülönbség-érték: A kategória <2 °C, B kategória <3 °C, C kategória <4 °C. További helyi diszkomfort tényező a hideg vagy meleg padló, amely szintén ritkán okoz problémát lég- és/vagy klímatechnikai rendszerekben.
Az egyre „népszerűbbé” váló sugárzó hűtések esetén a sugárzási aszimmetria hatását is célszerű figyelembe venni. Aszimmetrikus sugárzás alatt azt értjük, hogy a 28 °C átlag felületi hőmérsékletű emberi test a hideg hűtőfelület felé sugárzással tekintélyes mennyiségű hőt adhat le.
Összegzésképp az EU szabványban rögzítetteket figyelembe véve egy klíma- és/vagy légtechnikai rendszer tervezésekor (kivitelezésekor), üzemeltetésekor a következő alapvető „újdonságokat” kell fokozottan figyelembe venni.
1. Alapvető, hogy a tervezés kezdetekor rögzíteni kell, hogy a megrendelő milyen elégedetlenségi faktort (A, B vagy C) kíván. Fel kell hívni a figyelmét, hogy a kisebb elégedetlenségi faktor magasabb beruházási költséget jelent.
2. A méretezési módszer alapja az emberi test belső hőfejlődése és külső hőleadása közötti egyensúly.
3. Ehhez a méretezéskor hat paraméter – a levegőhőmérséklet, közepes sugárzási hőmérséklet, relatív légsebesség, relatív nedvességtartalom, az ember metabolikus hőfejlődése, a ruházat szigetelőképessége – hatását vesszük figyelembe.
4. Az adott tér egyes pontjaiban azonban ún. helyi diszkomfort tényezők jelentkezhetnek, melyek hatását a méretezéskor ugyancsak figyelembe kell venni.
Bánhidi László
Szóljon hozzá
A hozzászóláshoz be kell jelentkezni.