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

Transkript

1 Ventilations- och uppvärmningssystem 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 Ett värmesystem i en byggnad dimensioneras effektmässigt vanligen inte för den extrema utetemperaturen. Förklara anledningen till detta. 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 Diskutera två lämpliga utföranden, vad avser material och hopfogningsmetoder, på rörledningar för värme (sekundärsidan) i en undercentral för fjärrvärme. 4 Redogör för funktion och kännetecknande egenskaper hos ett förtryckt expansionskärl. 5 Redogör för motivet till att värmeavgivningen från radiatorer vanligen regleras med en shunt (styrventil). Skissa även principflödesschema som visar shuntgruppen och förklara dess funktion.. 6 Diskutera 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 systemkurvan ändras då ett injusteringsspjäll i systemet stryps. Teckna även ett uttryck för den effektförlust som uppkommer genom strypning av spjället. 8 Shuntgrupper i värmesystem kan arbeta med konstant eller variabelt flöde på primärsidan. Diskutera vilket utförande som är lämpligt i byggnader anslutna till ett fjärrvärmesystem. 9 Redovisa de tre rumsberoende parametrarna som har störst inverkan på det termiska rumsklimatet. Välj två av parametrarna och diskutera vanligen förekommande siffervärden på dessa i ett normalt rumsklimat. 10 Skissa ett principflödesschema för ett typiskt luftbehandlingsaggregat. Använd sedvanliga symboler och beteckningar. Beteckningar förklaras.

3 11 Diskutera skillnaden mellan omblandande och deplacerande ventilation. Förklara även varför (svagt) undertempererad tilluft bör användas vid deplacerande don. 12 Redogör för två principiellt olika typer av varmvattenberedare. 13 Betr spillvattensystem 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 P-O Fangers teorier kring termiskt rumsklimat. 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 6,5 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. (Varaktighetsdiagram i bilaga 1.) 2 Skall ej göras om Kontrollskrivning 2 är godkänd. Markera detta i tentamen. En process har ett luftbehov av kg/h vid 20 C, 60 % (mättningstryck 2337 Pa). Luften befuktas vid behov med vatteninsprutning genom dysor. Bestäm vattenåtgången vid uteluftstillståndet -10 C, 70 % (mättningstryck 260 Pa). Ledning: x = M vattenånga /M torr luft p vattenånga /p torr luft

4 3 Ett vattenburet värmesystem (dimensionerat C) för en villa är uppbyggt som ett ettrörssystem med totalt tre parallella slingor (total effekt 8 kw). Varje slinga består av fyra radiatorer. En av slingorna är dimensionerad för (totala) värmeeffekten 2 kw och där den sista radiatorn har effekten 300 W. a) Beräkna värmebärarens temperatur direkt efter sista radiatorn i slingan. Förutsätt att 35 % av slingflödet går genom radiatorn. b) Beräkna tillförd driveffekt till värmesystemets cirkulationspump (totalverkningsgrad 20 %), då tryckfallet i en slinga har uppmätts till 1,5 m vp. 4 En undercentral för fjärrvärme (enstegskopplad) betjänar ett flerbostadshus med 67 lgh med värme och tappvarmvatten. Dimensionerande värmebehov vid DUT för att täcka transmissions- och ventilationsförluster är 3 kw / lgh. Dimensionerande temperaturer för VVX: Värme: / C Vatten: / C Beräkna totalt primärvattenflöde vid DUT (dvs vid primär framledningstemperatur 100 C). Antag därvid att temperaturverkningsgraden för vattenvärmaren (värmeväxlaren för tappvarmvatten) ej ändras med temperaturen på primärsidan.

5 5 Ett tappvattensystem har, räknat från förbindelsepunkten till tappstället, total rörlängd 30 m, höjdskillnad 5 m och summa motståndstal 25 vid strömningshastigheten 2 m/s. Beräkna högsta tillåtna genomsnittliga R-värde för rörledningen om tillgängligt tryck i förbindelsepunkten är 4 bar. Sätt blandarens tryckfall vid tappstället till 1 bar. 6 Figuren nedan visar värmeavgivningen för en radiator vid olika drifttillstånd. Antag ett radiatorsystem dimensionerat för C, men radiatoryta överdimensionerad 25 %. Bestäm erforderlig reduktion av värmebärarflödet för att erhålla rätt värmeavgivning. Beräkna även därvid teoretisk relativ minskning av pumpeffekten vid varvtalsreglering av denna.

6 Bilaga 1 Varaktighetsdiagram

7