TentamensKod: Tentamensdatum: Tid: Totalt antal poäng på tentamen:

Transkript

1 Ventilations- och uppvärmningssystem I 7,5 högskolepoäng Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen A108TG Energiingenjör TentamensKod: Tentamensdatum: Tid: Hjälpmedel: Miniräknare Totalt antal poäng på tentamen: 60 p Betygsgränser Tentamen består av två delar om 30 p vardera. Under förutsättning att minst 10 poäng erhålls på vardera tentamensdelarna ges följande betyg: 0 29 poäng: U poäng: poäng: poäng: 5 Allmänna anvisningar Var noga med att redovisa eventuella antaganden och arbetsgången vid lösning av uppgifterna. Fullständiga beräkningar skall redovisas. Där så krävs, gör studenten egna antaganden vid lösandet av uppgifterna. Resultat tillgängligt i Ladok fr o m ca 4 veckor efter tentamen. Tentamenstesen återlämnas! Lycka till! Ansvarig lärare: Per Andersson, tel

2 Del 1, bestående av 15 frågor om 2 poäng vardera (bedömning 0, 1 alt 2 p) 1 Redogör för hur byggnadens tidskonstant inverkar på DVUT. Var noga med att motivera alla påståenden. 2 Skissa ett varaktighetsdiagram för utetemperaturen och redogör för hur detta kan användas för att bestämma årsvärmebehovet för en byggnads ventilationssystem (FTX). Erforderliga ekvationer tecknas med storhetsbeteckningar. 3 Redogör för varför PEX-rör (eller likvärdigt) måste användas vid golvvärmesystem och där det inte går att använda ett vanligt plaströr, t ex PE. 4 Redogör för funktion, kännetecknande egenskaper och användningsområde för ett öppet expansionskärl med tryckhållningspump. 5 Värmeavgivningen från en radiator kan principiellt regleras på två sätt; med shunt (styrventil) respektive med termostat vid radiatorventilen. Redogör principiellt för funktionen hos dessa reglersätt och dess kännetecknande egenskaper. Skiss erfordras för alternativet shunt. 6 Diskutera (och motivera) var luftavskiljare i vätskeburna system (t ex värmesystem) bör placeras med avseende på tryck och temperatur hos mediet i systemet. 7 Skissa en typisk fläktkurva och lägg i samma diagram in en systemkurva. Visa sedan hur fläktkurvan och driftspunkten ändras vid varvtalsreglering. Teckna även de samband som gäller mellan användbara storheter, i samband med varvtalsreglering av fläktar. 8 Redogör för varför det ska vara variabelt flöde på primärsidan hos shuntgrupper i värmesystem, då byggnaden är ansluten till fjärrvärme. 9 Namnge de (huvudsakliga) parametrar som inverkar på det termiska rumsklimatet. 10 Skissa ett principflödesschema för ett typiskt luftbehandlingsaggregat. Använd sedvanliga symboler och beteckningar. Beteckningar förklaras.

3 11 Diskutera principiellt olika avskiljningsmekanismer hos luftfilter. 12 Varmvattenberedare kan principiellt vara av typ genomströmnings- resp förrådsberedare. Vilken typ skulle du föredra i ett lågtemperatursystem, t ex solvärme- eller värmepumpssystem? Motivera! 13 Betr tappvattensystem i byggnader, redogör för två (vanliga) rörmaterial och deras hopfogningsmetoder. 14 Visa hur horisontella rörledningar liggande på olika nivåer i en byggnad redovisas på en planritning. 15 Redogör för begreppet riktad operativ temperatur. Del 2, bestående av 6 uppgifter om 5 p vardera (bedömning i steg om 1 p) 1 Skall ej göras om Kontrollskrivning 1 är godkänd. Markera detta i tentamen. Beräkna energiverkningsgraden för en ventilationsvärmeväxlare i en byggnad belägen på en ort med årets normaltemperatur 6,2 C. Produktdata visar att vid utetemperatur - 5 C och frånluftstemperatur 21 C erhålles tilluftstemperatur 12,4 C efter VVX. Tilluften tillförs rummen i byggnaden med temperaturen 18 C och måste alltså värmas i VVX och/eller med hjälp av värmebatteri (luftvärmare) så länge som uteluftens temperatur understiger 18 C. (Varaktighetsdiagram, se bilaga.) 2 Skall ej göras om Kontrollskrivning 2 är godkänd. Markera detta i tentamen. I ett luftbehandlingsaggregat passerar luftflödet 2 m 3 /s med temperaturen 6 C och relativ fuktighet 50 % genom ett värmebatteri. Därefter befuktas luften genom vatteninsprutning så att tillståndet efter fuktaren är 17 C, 60 %. Använd bifogat Mollierdiagram i bilaga för att besvara nedanstående frågor. a) Bestäm luftens tillstånd (temperatur och relativ fuktighet) efter värmebatteriet. b) Bestäm värmebatteriets erforderliga värmeeffekt. c) Bestäm vattenförbrukningen (kg/s) i fuktaren.

4 3 Två rum skall värmas med vardera en vattenburen radiator. Effektbehovet i första rummet är 1600 W och 1200 W i det andra. Radiatorerna kopplas som ett ettrörssystem, där 30 % av värmevattenflödet strömmar igenom respektive radiator och 70 % passerar förbi. Framledningstemperaturen i ettrörsslingan är 55 C och returledningstemparturen är 45 C. Beräkna erforderlig värmeöverförande area för respektive radiator, om de kan antagas ha k-värdet 10 W/m 2 K och rumstemperaturen är 20 C. 4 I en del av ett värmesystem upptäcker man att stålrör DN40 (innerdiameter 41,9 mm) använts i stället för DN50 (innerdiameter 53,1 mm). Beräkna (relativt sett) hur mycket större tryckfallet blir i det klenare röret jämfört med det grövre. Antag därvid att friktionskoefficienten är densamma för båda rörledningarna. Rörledningens längd är 20 m. 5 Figuren nedan visar värmeavgivningen för en radiator vid olika drifttillstånd. Antag ett radiatorsystem dimensionerat för C, men radiatoryta överdimensionerad 25 % (värmeavgivningen 25 % för hög).

5 Bestäm erforderlig reduktion av värmebärarflödet för att erhålla rätt värmeavgivning. Beräkna även därvid teoretisk relativ minskning av pumpeffekten vid varvtalsreglering av denna. 6 Ett vattenburet värmesystem för en villa är uppbyggt med ett antal parallella radiatorkretsar (total dimensionerande effekt 6 kw). För den krets med högsta tryckfallet gäller följande: Effekt: 1200 W Rörledning: Kopparrör 12 x 1 mm, längd 10 m Engångsmotstånd: z = 15 Reglerventil: k v = 0,13 Övrigt tryckfall: 1, 6 m vp Beräkna dimensionerande tillförd driveffekt till cirkulationspumpen (totalverkningsgrad 20 %) för värmesystemet. Systemets värmebärartemperatur är C. (Tryckfallsnomogram för rörledning, se bilaga.)

6 Bilagor Varaktighetsdiagram

7

8

9