Személyi szellőző rendszerek

Az emberek hőérzeti igényei eltérőek és számos fizikai, pszichológiai, fiziológiai, valamint szociális tényező is befolyásolja ennek a szubjektív érzésnek a kialakulását. Az „egy méret mindenkinek jó” elv ebben az esetben sem működik. Egy adott tér esetében rendkívül nehéz minden egyes pontban biztosítani az éppen ott tartózkodó hőérzeti igényeit. A személyi szellőző rendszerek lehetővé teszik, hogy a felhasználók a saját igényeik szerint válasszák ki és állítsák be a mikrokörnyezetük paramétereit. Így egy adott tér minden egyes pontjában eltérő hőérzeti viszonyokat alakíthatunk ki.

Arens et al. (1986) bebizonyították, hogy zárt térben 22,5 ^oC operatív hőmérséklet felett az emberek nagyobb sebességek mellett igénylik a légmozgást, mint amelyeket a tervezés során alkalmazott szabványok megengednek (MSZ CR 1752, MSZ EN ISO 7730, MSZ EN 15251).

Rávilágítottak arra a tényre, hogy e hőmérséklet érték felett kicsi a huzat fellépésének kockázata. A huzatérzet viszont, mint diszkomfort tényező, jelentősen korlátozza a

légsebesség növelésének határát. Személyi szellőző berendezéssel viszont megoldható, hogy egy adott tér különböző pontjaiban az ott tartózkodó egyének magul válasszák ki az általuk hőérzeti szempontból megfelelőnek tartott légsebességet.

A teljes helyiségtérfogatot átszellőztető rendszerekkel ellentétben, a személyi szellőző rendszerek az egyén környezetébe juttatják a friss levegőt, így jóval kevesebb friss levegő szállítását kell biztosítani, (Melikov, 2004; Melikov, 2006). A kísérletek azt mutatták ki, hogy az energiamegtakarítás mellett, a szennyezőanyagok terjedése esetében is előnyösebb megoldást nyújtanak a személyi szellőző rendszerek (Melikov, 2016; Tian et al., 2009). Az egészséges és komfortos környezet biztosításának egyik eszközei lehetnek tehát a személyi szellőző rendszerek. Különböző műszaki megoldásokat fejlesztettek ki és vizsgáltak a Dán Műszaki Egyetemen, az Aalborgi Egyetemen, de a Princetoni Egyetemen, japánban és Koreában is folytak ezzel kapcsolatosan kutatások. Jelenleg a legelterjedtebb megoldás az Exhausto cég által kifejlesztett megoldás (4.6 ábra).

4.6 ábra Az Exhausto cég személyi szellőztető berendezése

Forrás: http://www.exhausto.com/~/media/Global/PDF/Products/broc_PV_GB.ashx Ezen rendszerek előnye az energiamegtakarítás mellett az, hogy a szellőztetés hatásossága nagyobb, mint a hagyományos rendszerek esetében.

A kontaminációs fok azt fejezi ki, hogy a helyiség adott pontjában milyen mértékben szennyeződött a levegő a szellőző és a távozó levegő szennyezettségét figyelembe véve.

A kontaminációs fok () számítása, (Bánhidi és Kajtár, 2006):

sz

A c a belső levegő minősége, 4.7 ábra szerint (indexek: b – belső levegő; sz – szellőző levegő;

t – távozó levegő).

4.7 ábra A kontaminációs fok számításának a magyarázata, (Bánhidi és Kajtár, 2000) A kontaminációs fok reciproka a szellőztetés hatásossága,(Bánhidi és Kajtár, 2000):

sz

58

A levegővezetés módján kívül a szellőző és távozó levegő hőmérséklete is befolyásolja a szellőztetés hatásosságát. Levegő minőségi szempontból az a célszerű, ha a kontaminációs fok minél kisebb, illetve a szellőztetés hatásossága minél nagyobb.

Olesen (2012) szerint a szellőztetés hatásossága különböző rendszerek esetében a következőképpen alakul:

fent-fent fent-lent lent-fent személyi

tbe-ti, [^oC]  tbe-ti, [^oC]  tbe-ti, [^oC]  tbe-ti, [^oC] 

A táblázat szerint megállapítható, hogy a személyi szellőzés esetén a szellőzés hatásossága jóval nagyobb, mint a hagyományos rendszerek esetében.

A Dán Műszaki Egyetemen (4.8 ábra) Fanger mellett Melikov volt, aki a számos kísérletet végzett a személyi szellőzéssel kapcsolatosan (Melikov et al., 2002; Melikov, 2004; Melikov, 2014, Melikov, 2016).

4.8 ábra Kísérletek a Dán Műszaki Egyetemen

A személyi szellőzés egyik legfontosabb kérdése az, hogy milyen turbulencia alakul ki az egyén körül és ez generál-e huzatérzetet. Az ezzel kapcsolatos szakirodalmat Kalmár T.

(2013) dolgozza fel és elemzi doktori dolgozatában. Ennek megfelelően az első ilyen jellegű vizsgálatokat Fanger és társai (1988) végezték és méréseik alapján kerültek kidolgozásra a ma is érvényes szabványokban a léghőmérséklet, légsebesség és huzathatás kapcsolatát leíró diagramok (MSZ EN ISO 7730). Griefahn és társai (2000) elemezték a 23 ^oC állandó hőmérsékletű levegő esetében a huzatérzet kialakulását a sebesség és a turbulencia intenzitásának függvényében. Eredményeik alapján 30%-os turbulencia intenzitás mellett a légsebesség legnagyobb megengedett értéke 0,2 m/s. Wang és társai (2009) vizsgálták a turbulencia intenzitásának hatását a lokális diszkomfort érzet kialakulására. Méréseik azt bizonyítják, hogy a bőrhőmérséklet akár 2 ^oC-al is kisebb lehet azonos hőmérsékletű környezetben, ha a turbulencia intenzitást 15%-ról 30%-ra emeljük. Sun és társai (2007) vizsgálták egy személyi szellőztető berendezés hőérzeti hatását két különböző turbulencia

intenzitás mellett. A méréseik bizonyították, hogy a nagyobb turbulencia intenzitással jobban csökkenthető a bőrhőmérséklet.

Griefahn és társai (2001) vizsgálták a huzathatás, léghőmérséklet, légsebesség és végzett tevékenység kapcsolatát. Megállapították, hogy a huzatérzés másként alakul az aktív és a passzív testrészek esetében azonos körülmények mellett. Toftum és Nielsen (1996) bebizonyította, hogy a huzatra való érzékenység összefüggésben áll az általános hőérzeti értékkel. A méréseik természetesen azt mutatták ki, hogy azok az alanyok, akik általánosan inkább hűvösnek ítélték a környezetüket érzékenyebbek voltak a huzatra, mint azok az alanyok, akik inkább kellemesen melegnek értékelték a környezetüket.

Zhang és társai (2005) 200 irodaépületben végzett méréseik alapján kimutatták, hogy a benntartózkodók nagyobb része kevésnek ítéli a légmozgást a terekben. Az eredményeik szerint a megkérdezettek több mint 50%-a nagyobb légmozgást tartott volna szükségesnek és csak 4% volt az, aki kevésbé intenzív légmozgást igényelt.

A friss levegőt a személyi szellőztető berendezéshez különböző módon lehet eljuttatni. A Princeton Engineering Services (web-15) a padlóba szerelt légcsatornákat alkalmazza (4.9 ábra) a Dán Műszaki Egyetemen álmennyezetben elhelyezett légcsatornákkal kísérleteztek.

4.9 ábra A Princeton Engineering Services berendezései (web-15)

A szakirodalomban fellelhető személyi szellőző berendezések az egyén közelébe juttatják a szellőző levegőt (a cél az, hogy a szellőző levegő eljusson az egyénhez úgy, hogy minél kisebb mértékben keveredjen a belső tér levegőjével). A befúvás egy adott pontban történik állandó sebesség mellett, amit az egyén választ ki és állít be.

4.4 ALTAIR berendezés fejlesztése