PL228412B1

PL228412B1 - Sposób i układ sterowania odczuwalna jakoscia powietrza w pomieszczeniach

Info

Publication number: PL228412B1
Application number: PL416171A
Authority: PL
Inventors: Bernard Połednik; Łukasz Guz; Rudolf Burek
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2018-03-30
Also published as: PL416171A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ sterowania odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach, zwłaszcza przeznaczonych do stałego przebywania ludzi.

Dotychczas znane są sposoby i układy sterowania odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach, które polegają na tym, że mierzy się parametry termiczne lub stężenia zanieczyszczeń obecnych w powietrzu wewnętrznym. Otrzymane wyniki porównuje się z ich dopuszczalnymi wartościami granicznymi i na tej podstawie doprowadza się odpowiednią ilość świeżego powietrza zewnętrznego do pomieszczenia.

W opisie zgłoszenia patentowego US 5394934 przedstawiony jest sposób sterowania jakością powietrza wewnętrznego polegający na dostarczaniu świeżego powietrza do wyodrębnionych stref budynku w zależności od wartości stężenia co najmniej dwóch zanieczyszczeń mających wpływ na jakość powietrza w rozpatrywanych strefach budynku.

W opisie patentowym US 6711470 przedstawiony jest sposób oraz urządzenie do monitorowania i regulacji stężenia zanieczyszczeń powietrza w pomieszczeniach, które polegają na tym, że za pomocą zestawu czujników mierzy się stężenie reprezentatywnych zanieczyszczeń w powietrzu wewnętrznym lub dodatkowo w powietrzu zewnętrznym i recyrkulacyjnym. Gdy stężenia poszczególnych zanieczyszczeń w powietrzu wewnętrznym przekraczają dopuszczalne poziomy wówczas do pomieszczenia doprowadzana jest zwiększona ilość świeżego powietrza. W przedstawionym rozwiązaniu jakość powietrza wewnętrznego jest niewłaściwie określana. Brane są pod uwagę tylko stężenia zanieczyszczeń w powietrzu wewnętrznym. Nie uwzględniane są decydujące o jakości tego powietrza interakcje pomiędzy fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi zanieczyszczeniami obecnymi w pomieszczeniu.

W opisie zgłoszenia patentowego US 20150202565 przedstawiony jest system oczyszczania powietrza w pomieszczeniach, którego zadaniem jest eliminowanie między innymi zapachowych związków chemicznych mających istotny wpływ na odczuwalną jakość powietrza wewnętrznego. Opisany system wyposażony jest w czujniki toksycznych i zapachowych związków chemicznych oraz absorber tych związków, a także aktywny rejestrator danych i urządzenie sterujące. Użytkownicy pomieszczenia przez Internet mogą być powiadamiani o aktualnym poziomie zanieczyszczeń, w tym stężeniu odorantów w powietrzu wewnętrznym o przekroczeniach dopuszczalnych poziomów. Mogą oni używając mobilnych urządzeń komunikacji np. smartfonów przesyłać sygnały do urządzenia sterującego oczyszczaniem powietrza w pomieszczeniu.

Celem wynalazku jest efektywne sterowanie odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach, zwłaszcza w wentylowanych mechanicznie lub klimatyzowanych pomieszczeniach.

Istotą sposobu sterowania odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach według wynalazku jest to, że za pomocą zestawu czujników do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2 umieszczonych wewnątrz pomieszczenia mierzy się parametry termiczne powietrza - temperaturę w zakresie od 0 do 40°C, wilgotność względną w zakresie od 10 do 90% i prędkość przepływu powietrza w zakresie od 0 do 0,5 m/s oraz mierzy się stężenie organicznych związków w zakresie od 0 do 500 pg/m³, a także mierzy się stężenie aerozoli i bioaerozoli w zakresie od 0 do 2000 pg/m³ oraz stężenie CO2 w zakresie od 350 do 5000 ppm. Uzyskane wyniki pomiarów przelicza się w module przeliczającym i określa się odczuwalną jakość powietrza w pomieszczeniu w decypolach. W module sterującym porównuje się otrzymaną odczuwalną jakość powietrza w pomieszczeniu z wartością zadaną i generuje się sygnał sterujący, który wysyła się do urządzenia nastawiającego ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia. Korzystnie, uzyskane wyniki pomiarów przelicza się w module przeliczającym za pomocą programu komputerowego.

Istotą układu sterowania odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach według wynalazku zawierającego zestaw czujników do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2, a także moduł przeliczający, moduł sterujący i urządzenie nastawiające jest to, że wewnątrz pomieszczenia znajduje się zestaw czujników do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2. Czujniki te połączone są z modułem przeliczającym, połączonym z modułem sterującym, zaś moduł sterujący połączony jest z urządzeniem nastawiającym ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia.

PL 228 412 B1

Rozwiązanie według wynalazku jest szczególnie korzystne w obiektach użyteczności publicznej i w pomieszczeniach dydaktycznych, w których jakość powietrza wewnętrznego ma wpływ na samopoczucie, zdrowie i wydajność pracy relatywnie dużej liczby użytkowników.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku.

Wewnątrz pomieszczenia 1 znajduje się zestaw czujników 2 do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2, które połączone są z modułem 3 przeliczającym, połączonym z modułem 4 sterującym, zaś moduł 4 sterujący połączony jest z urządzeniem 5 nastawiającym ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia 1.

P r z y k ł a d 1

W wentylowanej mechanicznie auli o kubaturze 1200 m³, którą wentylowano z wydajnością 3600 m³/h i wewnątrz której przebywało pięćdziesięciu użytkowników, za pomocą zestawu czujników 2 do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2 zmierzono temperaturę wynoszącą 26°C, wilgotność względną 50%, prędkość przepływu powietrza 0,05 m/s, stężenie organicznych związków 150 pg/m³, stężenie aerozoli i bioaerozoli 200 pg/m³ oraz stężenie CO2 wynoszące 1000 ppm. Uzyskane wyniki przeliczono w module 3 przeliczającym za pomocą programu komputerowego i określono aktualną odczuwalną jakość powietrza w auli wynoszącą pięć decypoli. W module 4 sterującym porównano otrzymaną odczuwalną jakość powietrza z graniczną wartością zadaną równą trzy decypole i wygenerowano sygnał do urządzenia 5 nastawiającego ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do auli, które składało się z wentylatora z regulowaną prędkością obrotową, nagrzewnicy i nawilżacza powietrza. Automatycznie zwiększono strumień powietrza wentylacyjnego do 5000 m³/h oraz zmniejszono jego temperaturę o 2°C i wilgotność względną o 10%. W auli uzyskano akceptowalną jakość powietrza.

P r z y k ł a d 2

W wentylowanej mechanicznie auli o kubaturze 1200 m³, którą wentylowano z wydajnością 7000 m³/h i wewnątrz której przebywało stu użytkowników, za pomocą zestawu czujników 2 do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2 zmierzono temperaturę wynoszącą 18°C, wilgotność względną 40%, prędkość przepływu powietrza 0,2 m/s, stężenie organicznych związków 40 pg/m³, stężenie aerozoli i bioaerozoli 80 pg/m³ oraz stężenie CO2 wynoszące 600 ppm. Uzyskane wyniki przeliczono w module 3 przeliczającym za pomocą programu komputerowego i określono aktualną odczuwalną jakość powietrza w auli wynoszącą jeden decypol. W module 4 sterującym porównano otrzymaną odczuwalną jakość powietrza z graniczną wartością zadaną równą trzy decypole i wygenerowano sygnał do urządzenia nastawiającego ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do auli, które składało się z wentylatora z regulowaną prędkością obrotową, nagrzewnicy i nawilżacza powietrza. Automatycznie zmniejszono strumień powietrza wentylacyjnego do 5600 m³/h oraz zwiększono jego temperaturę o 2°C i wilgotność względną o 10%. W auli zachowano akceptowalną jakość powietrza.

Wykaz oznaczeń

- pomieszczenie,

- zestaw czujników do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2.

- moduł przeliczający.

- moduł sterujący.

- urządzenie nastawiające ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego.

Claims

1. Sposób sterowania odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach, znamienny tym, że za pomocą zestawu czujników (2) do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2 umieszczonych wewnątrz pomieszczenia (1) mierzy się parametry termiczne powietrza - temperaturę w zakresie od 0 do 40°C, wilgotność względną w zakresie od 10 do 90% i prędkość

PL228 412 Β1 przepływu powietrza w zakresie od 0 do 0,5 m/s oraz mierzy się stężenie organicznych związków w zakresie od 0 do 500 μg/m³, a także mierzy się stężenie aerozoli i bioaerozoli w zakresie od 0 do 2000 μg/m³ oraz stężenie CO2 w zakresie od 350 do 5000 ppm, a następnie uzyskane wyniki pomiarów przelicza się w module (3) przeliczającym i określa się odczuwalną jakość powietrza w pomieszczeniu (1) w decypolach, po czym w module (4) sterującym porównuje się otrzymaną odczuwalną jakość powietrza w pomieszczeniu (1) zwartością zadaną i generuje się sygnał sterujący, który wysyła się do urządzenia (5) nastawiającego ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia (1).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzyskane wyniki pomiarów przelicza się w module (3) przeliczającym za pomocą programu komputerowego.

3. Układ sterowania odczuwalną jakością powietrza w pomieszczeniach zawierający zestaw czujników do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2, a także moduł przeliczający, moduł sterujący i urządzenie nastawiające, znamienny tym, że wewnątrz pomieszczenia (1) znajduje się zestaw czujników (2) do pomiaru temperatury, wilgotności i prędkości przepływu powietrza, stężenia organicznych związków, stężenia aerozoli i bioaerozoli oraz stężenia CO2, które połączone są z modułem (3) przeliczającym, połączonym z modułem (4) sterującym, zaś moduł (4) sterujący połączony jest z urządzeniem (5) nastawiającym ilość oraz parametry termiczne powietrza wentylacyjnego doprowadzanego do pomieszczenia (1).