DK164565B

DK164565B - Ventilering af rum

Info

Publication number: DK164565B
Application number: DK306986A
Authority: DK
Inventors: Mats Eriksson
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1992-07-13
Also published as: DK306986A; CA1263052C; EP0199762B1; CA1263052A; FI862686L; EP0199762B2; DK164565C; FI862686A7; NO844320L; DK306986D0; EP0199762A1; AU4967085A; FI862686A0; DE3575991D1; WO1986002710A1; US4711162A

Description

i

DK 164565 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til ventilering af rum baseret på princippet med tilførsel af luft ved hjælp af parallelstrømssystemet (diffust luftforsyning) til de zoner af rummet, hvor der findes eller vil findes personer.

5 Et godt ventilationssystem er kendetegnet ved, at det hurtigt fjerner forureninger, dvs. at den tid, at forureningerne er til stede i rummet, skal være så kort som mulig.

Hovedformålet med ventilationen er at tilføre den mængde oxygen, der er nødvendig for ånding og at holde indholdet 10 af forureninger tilstrækkeligt lavt. Opstået varme kan ofte være at betragte som forurening, og det er derfor en opgave for ventilationen at fjerne uønsket varme.

For at klare disse opgaver bruges ofte en central ventilation samt ofte en supplerende ventilation i kontorer, 15 industrier og boliger. Den mest almindelige extra ventilation inden for industrien og i boliger er en lokal udsugning ved forureningskilden, f.eks. køkkenkomfuret.

Den centrale ventilation skal dels give iltforsyning og dels kontrollere størrelsen af forureninger fra mere dif-20 fuse kilder. Eksempler på sådanne kilder er forureninger kommende fra personer og fra bygningsmaterialer. Udsugningen, f.eks. emhætten i køkkenet, ved forureningskilden er beregnet til at fjerne forureningerne direkte ved kilden. Den centrale ventilation og den lokale udsugning er forskellig 25 udformet, men de har det samme primære formål med hensyn til at fjerne forureninger.

Den måde på hvilken den extra ventilationsluft bliver fordelt i rummet er en af de mest vigtige variable, der indvirker på luftkvaliteten i rummet. Man har fundet ud af, 30 at den bedste luftfordeling opnås ved den såkaldte "piston flow". Dette betyder, at luften på samme måde som et stempel presser forureningerne foran sig. Denne fordeling af luft giver den hurtigste fjernelse af urenheder fra rummet, hvad der også fremgår af Environmental International, 8,

DK 164565B

2 s. 000-000, 1982, "Efficient Ventilation in Office Rooms", af Tor-Goran Malmstrom og Anders Ahlgren, og "Indoor Air, Buildings, Ventilation and Termal Climate", den tredje internationale konference om "Indoor Air Quality and 5 Climate", holdt i Stockholm august 20-24, 1984, s. 59-64, artikel af Mats Sandberg og Mats Sjoberg.

Den såkaldte komplette mixing ventilation giver en fuldstændig spredning af forureningerne, hvilket er uønsket i mange tilfælde. Den fuldstændige mixing-ventilation er 10 imidlertid det overvejende brugte ventilationsprincip med forsyning af ventilationsluft gennem loftet, væggene og/eller rummmets gulv og udsugningen af rumluften gennem loftet, væggene og/eller gulvet. Ventilationsluften eller den tilførte luft blæses traditionelt ind i rummet ved 15 hjælp af ventilatorer og et system af kanaler og er beregnet til en meget hurtig blanding af luften i rummet, hvorved rumtemperaturen fra gulv til loft er næsten den samme i alle højder, og koncentrationen af forureninger i rummets luft vil tilsvarende være konstant i alle højder i rummet.

20 Ventilation ved hjælp af blanding vil under bestemte arbejdsbetingelser ikke give en fuldstændig blanding, f.eks. når den tilførte luft har en højere temperatur og både organerne for tilførsel af luft og organerne for udsugning af luft er placeret i højde med loftet. En kortslutnings-25 strøm kan opstå, hvorved kun en begrænset del af den tilførte luft vil blive brugt til ventilation af rummet, hvad der giver en lav effekt af ventilationen.

Den måde· på hvilken ventilationsluften bliver indført i rummet og den deraf følgende fordeling af luften i rummet, 30 er de bestemmende variabler for muligheden for ventilationssystemet til at fjerne luftbåren forurening i luften inde i rummet. Derudover er placeringen af organerne for tilførsel af ventilationsluften og organerne for udsugning af luften af stor vigtighed for den opnåede venti-35 lationseffekt, og det er fornylig blevet vist, at det

DK 164565 B

3 såkaldte gulv-til-loft-systenv ifølge hvilket ventilationsluften bliver indført omkring gulvhøjde og udsugningsluften fjernes ved loftshøjde, giver en meget hurtig fjernelse af luftbårne forureninger i rummet. Som følge 5 af dette er gulv-loft-systemet i øjeblikket betragtet som den mest interessante løsning for ventilation, og dette system er blevet yderligere forbedret ved at være baseret på det såkaldte "diffuse'1- eller "displacemenf'-princip for forsyning af rummet med luft, der har en lavere tem-10 peratur end luften inden i rummet.

For at kunne udføre "displacement"-luftforsyning med parallelle luftspredere som ventilation er der anbragt spredere ved gulvhøjde og sprederne eller sprederventilerne, der bruges, er almindeligvis organer, gennem hvilke den til-15 førte luft kan sive igennem, f.eks. en filtermåtte eller en perforeret plade. En enkel perforeret plade vil almindeligvis føre til forskellige typer af skæv retning af ventilationsluften og kan ikke anbefales som et organ til tilførsel af ventilationsluften. Brugen af perfore-20 rede plader på forsiden af sprederen kombineret med en bedre luftførende og fordelende konstruktion har imidlertid givet en relativ ensartet strøm af luft ind i rummet. Filtermåtter eller andre typer af porøse plader giver en meget ensartet strøm af ventilationsluften og er velegnet 25 for tilførsel af luft, der har den samme temperatur som luften inden i rummet.

Hvis den tilførte luft bliver koldere med mere end omkring 2°C i forhold til luften inden i rummet, vil den såkaldte "cold slide”-effekt imidlertid begynde at være væsentlig.

30 Luftforsyningen vil komme ind i rummet gennem sprederen med en horisontal og vertikal hastighedskomponent og lufthastigheden ved fodhøjde kan derfor hurtigt komme over omkring 0,2 m/sek., hvilket normalt betragtes som værende den øvre grænse, hvis følelsen af træk skal undgås. Imid-35 lertid har nye forsøg, der har undersøgt variationen i lufthastigheden givet til en person ved "mixing-ventila-

DK 164565 B

4 tion og ved "displacemenf-ventilation, vist, at en lufthastighed ved fodhøjde på op til 0,3 m/sek. kan tolereres.

Når ventilationen bliver udført ved hjælp af diffust luft, vil luftforsyningen blive ført fra den lavere del af rum-5 met og op mod loftet ved konveksstrøm. Zoner af lagdeling vil derved blive dannet i rummet, f.eks. en lav zone af frisk luft og en øvre forurenet zone. Ventilationsluften tilføres ved en temperatur, der er lidt lavere i forhold til temperaturen af luften inden i rummet, og ventila-10 tionsluften spredes langs gulvet og i den nedre del af rummet. Størrelsen af friskluftzonen og af den forurenede zone vil afhænge af konvektionsstrømmen, der fremkaldes på grund af varmekilderne i rummet. Forureningerne tilføres almindeligvis rummet ved en eller flere varme-15 kilder i rummet, og forureningerne vil derfor på grund af den spredte luftforsyning i lav højde i rummet blive ført op til den øvre del af rummet og samlet der, og når gulv-loftsystemet bruges vil den forurenede luft i den øvre zone blive udsuget gennem loftet, og der er opnået en 20 zone, hvor personer kan opholde sig, der har meget bedre luft, end den luft, i hvilken personer må opholde i, når man bruger den såkaldte "mixing"-ventilation. Den spredte luftforsyning giver som ovenfor beskrevet en udskiftningsventilation, og målinger, der er blevet udført i labora-25 torier, indikerer at luftkvaliteten bliver mellem 5 og 10 gange bedre ved at bruge dette ventilationsprincip end ved at bruge konventionel mixing-ventilation, hvad der betyder, at forureninger fra mennesker, der er i den beboede zone, bliver mellem 10 og 20% af koncentrationen 30 af forureninger, der ville have været til stede ved brug af mixing-ventilation, hvad der også fremgår af ovennævnte reference til "Indoor Air, Buildings, Ventilation and Thermal Climate" og tilsvarende artikel af Gaute Flatheim, "Airconditioning Without Draft and Noise", s. 171-177. Der 35 er imidlertid en nedre grænse for luftforsyningen pr. kilde af konveksionsstrømmen. Hvis luftforsyningen er alt for lille eksisterer der risiko for, at luften kun vil blive til-

DK 164565 B

5 ført den nedre del af konvektionsstrømmen, således at forureningerne vil akkumulere i luften fra taljehøjde af en person og opefter. Den luftkvalitet, der opnås ved at bruge udskiftningsventilation med spredt luftforsyning, 5 vil imidlertid altid være bedre end den luftkvalitet, der opnås med et traditionelt "mixing"-system for den samme luftmængde og den samme mængde af forureninger.

Ved udskiftningsventilation med spredt luftforsyning og indførelse af luft med lavere temperatur end rummets tem-10 peratur, vil lufttemperaturen i luften stige næsten lineært fra gulv til loft. Temperaturen ved gulvet vil ligge mellem udsugningstemperaturen og temperaturen af den tilførte luft. Ved at bruge forsyningsorganer ved hjælp af hvilke luften bliver tilført laminart, f.eks. filtermåtter, vil 15 temperaturen ved gulvet være meget nær temperaturen af den tilførte luft, også ved store afstande fra tilførselspunktet, hvorimod brug af et organ, der giver turbulens, som f.eks. perforerede plader, vil influere på temperaturen ved gulvhøjde som med forøget grad af turbulens vil være tættere 20 og tættere på udsugningstemperaturen. En almindelig løsning er at vælge graden af perforeringen af pladen på en sådan måde, at gulvtemperaturen vil være omkring midt imellem udsugningstemperaturen og temperaturen af den tilførte luft.

Som kontrast hertil vil temperaturen ved brug af almindelig 25 "mixing"-ventilation som ovenfor nævnt være den samme over hele rummet svarende til udsugningen. På grund af dette vil temperaturen i det befolkede område være lavere ved brug af spredt lufttilførsel end ved brug af "mixing"-ventila-tion, når disse to systemer sammenlignes ved samme tempera-30 tur af lufttilførslen, den samme varmebelastning og den samme mængde luft. Normalt vil denne temperaturdifference være omkring 3°C. For at opnå en bestemt lufttemperatur i den befolkede zone må temperaturen af den tilførte luft derved være omkring 3°C lavere, når man bruger "mixing"-35 ventilation, end når man bruger udskiftningsventilation med spredt lufttilførsel. Der er som følge af dette et mindre krav på mekanisk køling af ventilationsluften, når der

DK 164565 B

6 bruges udskiftningsventilation med spredt luftilførsel.

Hvis der kun findes fri køling af luftforsyningen, betyder dette, at den ønskede lufttemperaturen i den befolkede zone opnås gennem en længere periode af den tid zonen er befol-5 ket, når man bruger udskiftningsventilation med spredt luftforsyning, end når man bruger konventionel "mixing"-ventilation.

Når forskellen mellem udsugningstemperaturen og temperaturen af den tilførte luft stiger, vil der på grund af den 10 omtrentlige lineære stigning af lufttemperaturen fra gulv til loft også opstå en stor forskel mellem lufttemperaturen i hovedhøjde og lufttemperaturen ved gulvet. Standarder foreskriver, at temperaturforskellen mellem hoved og fødder ikke må overstige 3°C for siddende personer. Dette indskrænker 15 muligheden for afkøling af luften til rummet ved hjælp af luft. Køleeffekten er lig med mængden af luft gange den specifikke varmekonstant gange temperaturdifferencen (rumluft minus tilført luft), dvs. p = m x c^ x At.

Den kendte konstruktion af tilføringsorganer har stor 20 indflydelse på muligheden af tilføring af luft, der har en væsentlig undertemperatur. Når der bruges filtermåtter som lufttilføringsorganer er temperaturdifferencen begrænset til omkring 2°C, medens den, når man bruger perforerede plader som organet kan være en temperaturdifference på 25 omkring 7°C.

Udgangshastigheden af den tilførte luft, når man bruger spredt luftforsyning, må være lav på grund af, at det princip, det bygger på, har en teknik, der er baseret på opnåelsen af den mindst mulige bevægelse i rummets luft.

30 Derudover vil arbejdspladserne være placerede nær organerne for tilførsel af luft, og fordi det er ønskeligt at lufthastigheden af lufttilførslen ved fodhøjde ikke overstiger 0,2 m/s for at undgå følelsen af træk, kan det i praksis sjældent tillades, at denne såkaldte "proximity zone" i 35 forhold til forsyningsorganet strækker sig mere end fra

DK 164565 B

7 60-80 cm ind i rummet.

Tilføringsorganet eller tilføringsorganerne skal være konstrueret på en sådan måde, at luft, der har den højest mulige At i forhold til rummets temperatur, kan tilføres 5 rummetv uden at der opstår træk langs gulvet. Hvis tilstrækkelig køleeffekt ikke kan blive tilført rummet ved hjælp af ventilationsluften, må der arrangeres separate installationer for dette formål, hvad der meget ofte giver høje omkostninger og større vedligeholdelsesom-10 kostninger.

Det er ovenfor vist, at for en given mængde af luft og for en given varmebelastning i rummet, må temperaturen af den luft, der tilføres, være omkring 3°C koldere, når man bruger konventionel "mixing"-ventilation,-end når man 15 bruger spredt ventilation. Derudover vil udskiftningsventilationen fjerne luftbåren forurening hurtigere og give lagdeling eller dannelse af zoner i rummet med en lavere zone, der har en meget lav koncentration af forureninger og med en øvre zone, der har en koncentration 20 af forureninger, der normalt svarer til koncentrationen af forureningerne, når man bruger "mixing"-ventilation.

Spredt ventilation har imidlertid som nævnt begrænsninger, idet at a) der ikke kan tilføres varm luft, når man ønsker 25 effektiv ventilation, b) den tilførte køleeffekt er begrænset på grund af risikoen for træk langs gulvet, og c) den tilførte køleeffekt er begrænset på grund af risikoen for for store temperaturdifferencer mellem fod og 30 hoved.

Opfindelsen har til formål at anvise en forbedret ventilationsmetode, der bruger spredt luftforsyning (udskiftningsventilation) med en større anvendelsesområde på grund af 35 a) reduceret risiko for træk langs gulvet,

DK 164565 B

8 b) reduceret temperaturdifference fod-hoved, c) forbedret driftsomkostninger og d) reducerede investeringsomkostninger.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangs-5 måde ved ventilation af rum, hvor frisk luft indføres i rummet på et eller flere steder ved gulvniveau ved hjælp af fortrængningsventilation med diffus lufttilførsel, og hvor rumluften trækkes bort ved rummets loftniveau. Denne metode ifølge opfindelsen er kendetegnet ved, at før den 10 friske luft indføres i rummet, blandes den med rumluft i et induktionskammer, hvori rumluften indsuges under induktionspåvirkning fra en eller flere stråler af den friske luft, som med høj hastighed blæses ind i induktionskammeret, og at rumluften indsuges i induktionskam-15 meret fra et højere niveau i rummet end det niveau, hvori blandingen af frisk luft og rumluft indføres i det rum, som skal ventileres.

Metoden ifølge opfindelsen som kan siges at være baseret på et kontrolleret induktionsprincip, giver den fordel, 20 at den friske luft, som bliver indført i rummet sammenblandet med rumluft kan have en lavere temperatur i forhold til rumluften uden at give kold afglidning og den deraf følgende følelse af træk, fordi den friske luft blandes med rumluft taget fra en lavere zone med relativt ren luft 25 i rummet, der har en højere temperatur end den friske luft, og luftblandingen kan derfor fra induktionskammeret indføres i rummet ved en temperatur, der gør det muligt at undgå den kolde glideeffekt, der ellers var opstået, hvis den friske luft ikke først var blandet med noget af rum-30 luften. Ved den kontrollerede blanding af frisk luft og den relativt rene rumluft, vil luftblandingen, der indføres i rummet, have en temperatur tæt på rummets temperatur.

Derved vil temperaturdifferencen mellem fod og hoved blive reduceret.

DK 164565 B

9

Ved hjælp af denne sammenblanding af rumluft fra den lavere relative rene zone med frisk luft, der tilføres til en eller flere spredeorganer, vil der kunne opnås en reduceret tilførsel af frisk luft for at opnå den samme '5 køleeffekt i rummet. Dette giver en reduktion i energiforbruget ved friskluftventilatoren. Energiforbruget formindskes i forhold til formindsket mængde af transporteret luft. Derudover kan tværsnitsarealet af kanalerne, der bruges til friskluftforsyning, reduceres. På denne 10 måde opnås et reduceret energiforbrug og et reduceret pladskrav for ventilationsanlægget i bygningen, hvad der gør, at den nævnte blanding af rumluft og friskluft tilført ved hjælp af spredt luftforsyning til rummet giver en væsentlig teknologisk og Økonomisk fordel.

15 US-patentskriftet 4.316.406 viser et apparat, som vil kunne anvendes til diffus lufttilførsel, men dettte US-patentskrift nævner intet om anvendelse af apparatet til diffus lufttilførsel i forbindelse med et induktionsprincip.

20 Induktionsprincippet er ikke som sådant nyt. US-patent-skrift nr. 2.613.587 viser en spreder beregnet for tilførsel af varm luft til et rum i sammenblanding med en stor mængde koldere luft, der er blevet trukket ind fra rummet. Sprederen er derfor ikke beregnet til ven-25 tilation af rummet, men for opvarmning af rummet, hvilket er det modsatte af forholdet, når rummet skal ventileres ved hjælp af spredt luftforsyning, hvor den indførte luft har en lavere temperatur end luften i rummet. Derudover suges rumluften ifølge US-patentskriftet ind i induktions-30 kammeret, og luftblandingen blæses ud af induktionskammeret i den samme højde i rummet> og sprederen kan derfor ikke bruges til at vedligeholde fordelene ved spredt tilførsel, også fordi sprederen som nævnt er designet til opvarmning af rummet og ikke til ventilation af rummet.

35 US-patentskriftet 2.663.244 beskriver et aggregat beregnet til indføring af temperaturkonditioneret luft i et rum, og det fremgår specielt klart fra fig. 1 og 2 i patentskrif-

10 DK 164565 B

et induktionskammer, og at luft fra rummet suges ind i induktionskammeret fra rummets gulvhøjde, og at den blandede luft bliver tilført rummet på et højere niveau end det niveau, som rumluften suges ind i induktionskammeret.

5 Som følge af dette kan fordelene ved spredt luftforsyning ikke opnås, når man bruger et aggregat som vist i US-patentskrift nr. 2.663.244.

Det engelske patentskrift nr. 892.174 omhandler et ventilationsarrangement for bygninger, specielt drivhuse, og 10 opfindelsen ifølge det engelske patentskrift benytter sig af et induktionsprincip, hvor en vandstråle sprøjtes ind i et induktionskammer og suger frisk luft ind i kammeret gennem en åbning. Luften fra det rum, der skal ventileres, suges ind i induktionskammeret og blandes her med frisk 15 luft., og luftblandingen tilføres rummet, der skal ventileres gennem en luftforsyningsåbning. Dette er et system, der er klart forskelligt fra et system, der bruges for at udføre fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvor den friske luft selv bruges til at frembringe den stråle, 20 der skal suge luft fra det rum, der skal ventileres ind i induktionskammeret. Det er heller ikke vist i det engelske patentskrift, at luftblandingen skal udledes fra induktionskammeret ved hjælp af spredt luftforsyning til det rum, der skal ventileres.

25 Den britiske patentansøgning nr. 2.127.145A viser en luftinduktionsventilator, hvor et aggregat til ventilation af et område indeholder et induktionskammer, der har en indgangsåbning til omgivelserne og en udgang for flydende forbindelse med det område, der skal ventileres og stråler 30 rettet ind i et overgangsstykke for at kunne tilføre et medium med høj hastighed til induktionskammeret for at opnå en strøm af frisk luft ind og gennem kammeret fra indløbet til udløbet. Som det fremgår af den britiske patentansøgning suges rumluft ikke ind i induktionskammeret, men omgi-35 velsernes atmosfære, dvs. frisk luft. Denne suges ind i induktionskammeret på et lavere niveau end det niveau, ved hvilket den blandede luft tilføres rummet, der skal ventileres. Det er heller ikke vist i den britiske patentansøgning, at den blandede luft bliver tilført det rum,

DK 164565 B

11 der skal ventileres ved hjælp af spredt luftforsyning. Tværtimod vil den måde> den blandede luft bliver tilført det rum, der skal ventileres, ifølge den britiske patentansøgning fører til en væsentlig turbulens i det rum, der 5 skal ventileres, og dette er også formålet med aggregatet og ventilationssystemet, der er vist i den britiske patentansøgning, specielt med reference til side 1, linie 129 til side 2, linie 10.

Det er derfor klart fra den britiske patentansøgning, at 10 formålet med opfindelsen, der er vist deri, er at opnå en såkaldt 'fnixing"-ventilation, der har de ulemper, der allerede er beskrevet ovenfor, og som yderligere vil blive beskrevet herefter.

Ifølge opfindelsen kan fremgangsmåden og aggregatet være 15 udformet som vist på tegningen, hvor fig. 1 viser et eksempel af et aggregat til tilføring af frisk luft i sammenblanding med cirkuleret rumluft til ventilation af rum, baseret på det spredte luftforsyningsprincip, 20 fig. 2 viser i diagramform den relative temperaturfordeling ved forskellige højder i rummet, når man bruger en ventilationsmetode ifølge denne opfindelse (kurve A), og når man bruger en ventilationsmetode, baseret på normal spredt luftforsyning 25 udelukkende med tilførsel af frisk luft (kurve B), og fig. 3 viser i diagramform fordelingen af den relative koncentration af urenheder ved forskellige højder i rummet, når man bruger ventilationsmetoden ifølge denne opfindelse.

30 Fig. 1 viser en spreder 1 placeret i kontakt med væggen i det rum, der skal ventileres i gulvhøjde. Frisk luft bliver tilført et blandingskammer 4 fra en isoleret frisk-luftkanal 11.ved hjælp af et friskluftforsyningsorgan 2, der i denne udførelse er vist i form af et rør forsynet med 35 to udløb 2a,2b, der dirigerer luften nedefter med høj

DK 164565 B

12 hastighed ind i blandingskammeret, hvor den friske luft blandes med rumluften, der tilføres blandingskammeret 4 gennem en åbning 3 for rumluften. I blandingskammeret 4 blandes den friske luft og rumluften, og den blandede 5 luft blæses ned efter mod en bundplade 6 i blandingskammeret 4 og derfra ledes den opefter ind i et fordelingskammer 7, der er begrænset af bundpladen 6, en ledeplade 5 for luftstrømmen og et luftleder/luft-fordelende organ 8, der består af en indre perforeret 10 plade, der sammen med den geometriske form af fordelingskammeret 7 som vist giver en ønsket ensartet fordeling af luften tværs over den perforerede plade af luftleder/ luftfordelerorganet 8, således at luften vil strømme gennem luftleder/luftfordelerorganet 8 og ind i trykkammeret 9 15 med næsten samme hastighed over næsten den samlede overflade af luftleder/luftfordelerorganet 8 vendende imod trykkammeret 9. Luftleder/luftfordelerorganet 8 har også lameller (ikke vist), der strækker sig ud fra overfladen af luftleder/luftfordelerorganet 8 vendende mod trykkam-20 meret 9 for at kunne justere luftstrømmen ind i trykkammeret 9, således at luften strømmer ind i trykkammeret med næsten horisontal hastighedskomponent. Fra trykkammeret 9 strømmer ventilationsluften gennem en perforeret plade 10 ind i det rum, der skal ventileres, med en næsten ens-25 artet hastighed tværs over næsten den samlede overflade af pladen 10 vendende mod rummet. Pladerne 5 og 10 og den perforerede plade i luftleder/luftfordelerorganet 8 kan laves af ethvert materiale, der er tilstrækkeligt selvbærende^ og som kan tåle kontakt med fugtig luft f.eks.

30 imprægneret fiberplader eller metalplader.

Idet man går ud fra, at den relative temperatur af den friske luft, der tilføres, når den tilføres blandingskammeret 4, er t^, dens relative grad af urenheder er og dens mængdestrøm g-^, og at den relative temperatur af rumluf-35 ten, der tilføres ved 3 er t2/ og at dens relative grad af forurening og dets volumenstrøm og at den relative temperatur af luftblandingen, der tilføres rummet

DK 164565 B

13 gennem pladen 10 er t3, og at dens relative grad af forurening r^, og at dens volumenstrøm , og at der bruges et blandingsforhold n mellem den recirkulerede rumluft og friskluft = ^2^1' ^an ^er °Pn^s følgende ligninger: 5 Volumenstrøm af tilført blandet luft: q3 = ql + g2 = (n + 1) * qi Den relative temperatur i tilført blandet luft: -= fcl * n ‘ t2 z3 n + 1

Den relative grad ad forurening i tilført blandet luft: ,n r, + n . r_ 10 r^ = 1 _2 n + 1 q2

Hvis — = 3 og den relative temperatur t1 af friskluft forsyningen er sat til 0, og hvis det yderligere er forudsat, at temperaturdifferencen mellem den relative temperatur tg ved lofthøjden i rummet, der har en højde af 3 m og 15 den relative temperatur t^ af den friske luft, der bliver tilført, er 14°C, vil = tg - t^ = -^0C. N^r t = 0 bliver tg - 14°C. Derfor _ tl + 3t2 _ 3t2 3 = 1 + n " 4

Et antal eksperimenter, der er udført ved brug af kendt 20 spredt luftforsyning, har vist, at der udenfor en kort afstand (omkring 20-30 cm) fra spredeorganet opnås i rummet i gulvhøjde på ethvert punkt langs gulvhøjden en relativ temperatur t^, der omtrent svarer til t - t3 —-- + t

2 J

25 hvad der fremgår af Norwegian WS, nr. 11, 1983, s. 862-885, skrevet af Mathisen og Skåret, og "The Effeciency of Venti-

DK 164565 B

14 lation Systems, SINTEF report N STF 81018"·

Fordi tg = 14 bliver 14 -^3 ^3 t. = —-- + t. = 7 + — 4 2 J 2 fordi 3t~ 3t~ 5 t = —- , så t = 7 + —- 3 4 4 8 Såfremt der er en retlinet temperaturgradient fra gulv til loft (højde 3 m) så

t2 = t4 + J (t5 - V

når rumluften tages fra en højde over gulvhøjden på 10 omkring 1 m og blandet med frisk luft bliver ^4 ^5 t0 = - + — fordi tj. = 14 1 3 3 b °9 3t, t4 - 7 — , 8 3t så t = [7 + —4] + ±1 = 12,4 — 8 3 3t2 15 t = —- = 9j_3 — 4 t, = —- + t„ = 11/65

— 2 J

tg = 14

Temperaturgradienten α mellem gulv og loft for et rum med en højde 3 m bliver så 20 α = h. '1* = i4-" IL·.™ = 0,8°C/m 3 3

DK 164565 B

15

Hvis en tilsvarende mængde ventilationsluft var blevet tilført rummet alene ved hjælp af frisk luft Så = *1 t5 - tx = 14 = 0) c __ _ _ fc5 " tl _ 14 _ „ n 5 og t. = - = — = 7,0 2 2

Temperaturgradienten α vil så være t5 ~ t4 = 14,0 - 7,0 ~ 2,3°C/m 3 3

Ligningerne der er vist, er grafisk vist i fig. 2. Den relative temperatur i lofthøjde t^ er 14,0°C, og den 10 relative temperatur af frisklufttilførslen t^ er 0°C.

Rummets højde i meter er angivet langs ordinaten i diagrammet, og den relative temperatur i gulvhøjde t^ er angivet i langs diagrammets abscisse. Kurven A viser udseendet af temperaturgradienten, når rummet bliver ven-15 tileret ifølge opfindelsen og i overensstemmelse med det ovenfor nævnte eksempel, medens kurve B viser udseendet af temperaturgradienten fra gulv til loft ved brug af normal spredt luftforsyning med brug af udelukkende frisk luft. Størrelsen af tilført ventilationsluft er den samme 20 i begge tilfælde. Det fremgår af kurve A, at kravene for en maksimumtemperaturforskel mellem fødder og hoved på omkring 3°C for en siddende person let opnås, hvorimod temperaturgradienten ifølge kurve B hurtigt nærmer sig denne maksimale tilladelige temperaturforskel.

25 Hvis den relative forurening i rummet, der skal ventileres ved hjælp af almindelig spredt luftforsyning og ved hjælp af en metode ifølge opfindelsen ved hjælp af rumluft, der tilføres ventilationsluften i de respektive tilfælde, betragtes under hensyn til det ovenfor givne med hensyn 30 til den relative koncentration af urenheder i ventilationsluften r^ for en tilført mængde af ventilations-

DK 164565 B

16 luft af fire volumenenheder, dvs. n + 1 = 4, hvor n = 3, dvs. antallet af volumenenheder af rumluft blandet ind i ventilationsluften giver dette _ rl + n · r2 = rl + 3r2 r3 n + 1 4 5 så, under forudsætning af, at den relative koncentration af forureninger i den friske luft r^ er lig med 0 r3 = ^2 4

Under forudsætning af at den relative koncentration af forureninger i rumluften blandet med den friske luft 10 er 10, opnås der en relativ koncentration af forureninger i den tilførte ventilationsluft r^ på 7,5. Yderligere forudsættes det, at den relative koncentration af forureninger i rumluften blandet med den friske luft er 15, er der opnået en relativ koncentration af forureninger i ventila-15 tionsluften r^ på 11. Ved en relativ koncentration af forureninger i rumluften r2 blandet med den friske luft på 20, opnås en relativ koncentration af forureninger i den tilførte ventilationsluft r^ på 15.

Dette forhold er grafisk afbildet i fig. 3 med højden af 20 rummet på 3 m angivet langs ordinaten og med den relative koncentration af forureninger i den tilførte ventilationsluft angivet langs abscissen. Den relative koncentration af forureninger ved lofthøjde er sat lig med 100. Diagrammet viser, hvordan den relative koncentration af 25 forureninger omtrentlig vil blive fordelt over rummets højde fra gulvhøjde til lofthøjde for de tre nævnte tilfælde med en relativ koncentration af forureninger i rumluften blandet med den friske luft på 10, 15 og 20, og derudover, hvordan den relative koncentration af for-30 ureninger over rummets højde vil fordele sig med tilførsel af den samme mængde frisk luft uden at blive blandet

DK 164565 B

17 med rumluften, med den forudsætning at den relative koncentration af forureninger i den tilførte friske luft er sat lig med nul.

Selv om der ved brug af en metode ifølge opfindelsen blan-5 des uren rumluft med den tilførte friske luft for at give strømmen af ventilationsluft, er der opnået en lav relativ koncentration af forureninger op til den højde, der normalt er vigtig for de personer, der beboer rummet.

Derudover er der opnået en meget betydelig temperaturfor-10 del.

En yderligere udvikling af de ovenfor viste kalkulationer vil vise, at et blandingsforhold over 3:1 (n = 3) vil give relativt små effekter i forhold til den relative koncentration af forureninger og det relative temperaturforhold 15 i rummet. Derudover giver højere blandingsforhold større udgifter til apparaturet. Hvis blandingsforholdet er lavere, må temperaturen i den tilførte luft sættes op, fordi det ikke kan tillades at have for lav temperatur langs gulvet.

Det er derfor ikke anbefalelsesværdigt at bruge et mindre 20 blandingsforhold end 1:1. Det kan derfor fastslås, at et blandingsforhold indenfor området fra 1:1 til 3:1 er området indenfor hvilket, der skal arbejdes. Men blandingsforholdet, som skal bruges i et givent tilfælde, vil selvfølgelig afhænge af en mængde variabler, af hvilken tem-25 peraturdifferencen mellem temperaturen i rumluften ved lofthøjde og temperaturen af den friske luft vil være det vigtigste. Hvis denne temperaturforskel er lav, så vil det brugte blandingsforhold selvfølgelig kunne holdes tilsvarende lavt, hvorimod, hvis denne temperaturforskel er stor, 30 må det brugte blandingsforhold holdes højt. Forbruget af en stor mængde frisk luft til opnåelse af den ønskede ventilation vil selvfølgelig som nævnt føre til øgede apparaturomkostninger.

Den relativt rene zone i rummet, fra hvilken rumluft bli- 35 ver suget ind i aggregatet eller aggregaterne beregnet for

DK 164565 B

18 den spredte luftforsyning kan under normale betingelser have en højde af op til 1,5 m fra gulvet, men under normale forhold vil rumluften normalt blive suget ind i sprederaggregatet fra en højde på omtrent 1 m, fortrins-5 vis ikke højere end 60 cm over gulvet. Under henvisning til sprederaggregatet, der er vist i fig. 1, kan det oplyses, at denne med fordel kan have en højde op til 65 cm fra gulvet, en dybde fra den tilstødende væg og ind i rummet på op til 30 cm, fortrinsvis ikke over 25 cm, og en 10 bredde langs væggen på op til 100 cm. Disse dimensioner kan selvfølgelig variere afhængigt af størrelsen af rummet og, om der bruges flere spredeaggregater.

Claims

1. Fremgangsmåde ved ventilation af rum, hvor frisk luft indføres i rummet på et eller flere steder ved gulvniveau ved hjælp af fortrængningsventilation med diffus 5 lufttilførsel, og hvor rumluften trækkes bort ved rummets loftniveau, kendetegnet ved, at før den friske luft indføres i rummet, blandes den med rumluft i et induktionskammer (4), hvori rumluften indsuges under induktionspåvirkning fra én eller flere stråler (2a,2b) af den friske 10 luft, som med høj hastighed blæses ind i induktionskammeret, og at rumluften indsuges i induktionskammeret (4) fra et højere niveau (3) i rummet end det niveau, hvori blandingen af friskluft og rumluft indføres i det rum, som skal ventileres. 15

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes et forhold mellem rumluft til fortrængningsventilationen og friskluft til fortrængningsventilationen på fra 1:1 til 3:1.