1. RĪGAS TEHNISKĀ UNIVERSITĀTE
Būvniecības inženierzinātņu fakultāte
Siltuma,gāzes un ūdens tehnoloģijas institūts
Maģistra darbs
RĪGA 2015
Darba autors: Renārs Millers
Darba vadītājs: asoc. prof. Uldis Pelīte
RBGS0
Stud. apl. nr. 091RBC062
Mainīgas plūsmas vārstu veiktspējas optimizācija
ventilācijas sistēmās

2. IEVADS
(International Energy Agency, 2008)
No 2020.gada 31.decembra visām jaunbūvējamām ēkām Eiropas
savienības dalībvalstīs ir jāatbilst gandrīz nulles enerģijas ēku prasībām
2

3. IEVADS
• Var paredzēt ka mainīgas gaisa plūsmas ventilācijas
sistēmu, jeb VAV sistēmu skaits nākotnē ES un arī Latvijā
palielināsies to energoefektivitātes dēļ;
• Jau tagad dažu valstu energoefektivitātes standarti
atsevišķos gadījumos paredz VAV sistēmās kā prasību:
• EnEV, 2014 (Vācija);
• ASHRAE Standard 90.1, 2013 (ASV).
• Būtisks ir jautājums par šo sistēmu optimālas
veiktspējas nodrošināšanu un ilgmūžību, lai izbūvei
ieguldītās investīcijas atmaksātos,
3

4. Problēma
VAV vārstu optimālai darbībai būtiska ir to darbības linearitāte.
Linearitāti ietekmē:
• vārsta uzbūve;
• autoritāte sistēmā - A.
Kur:
A - vārsta autoritātes faktors
sistēmā;
dPvārstā - spiediena kritums
mainīgas plūsmas vārstā atvērtā
stāvoklī, Pa;
dPsistēmā - spiediena kritums gaisa
sadales sistēmā, Pa.
Ideāla darbības linearitāte
4

5. PROBLĒMA
(ASHRAE Fundamentals)
5
(ASHRAE Fundamentals) (Airbalance)
(Airbalance)

6. PROBLĒMA
(Aurionair) (Sultanklima) (Halton)
Apaļas šķērsgriezuma formas vārstu
linearitātes raksturlīknes literatūrā praktiski
nav pieejamas
6

7. MĒRĶIS
Šī maģistra darba mērķis ir eksperimentāli noteikt
populārākās konfigurācijas apaļa gaisa vada
šķērsgriezuma vārstu optimālas darbības apgabalus
konstruējot raksturlīknes dažādas autoritātes un
plūsmas ātruma apstākļos.
7

8. UZDEVUMI
1. Veikt literatūras analīzi;
2. Konstruēt eksperimentālu stendu;
3. Veikt eksperimentālā stenda plūsmas dinamikas simulāciju;
4. Eksperimentāli konstruēt raksturlīknes:
•Tauriņa tipa vārstam bez rotējošās plāksnes malu blīvējuma;
•Tauriņa tipa vārstam ar rotējošās plāksnes malu blīvējumu;
•IRIS tipa vārstam (Barbato, 1950);
•Koniskas diafragmas darbības vārstam (Kausala, Kausala,
Kouvola, & Kausala, 1997);
5. Noteikt vārstu optimālas linearitātes apgabalus;
6. Izdarīt secinājumus par vārstu labākajām pielietošanas un
veiktspējas optimizēšanas iespējām.
8

9. EKSPERIMENTĀLAIS STENDS
9

10. PLŪSMAS DINAMIKAS DATORSIMULĀCIJA
10

11. TAURIŅA TIPA VĀRSTA RAKSTURLĪKNES
11

12. IRIS TIPA VĀRSTA RAKSTURLĪKNES
12

13. RAKSTURLĪKŅU SALĪDZINĀJUMS
13

14. KOPSAVILKUMS
Pozīcija SB-n SB-b IRIS PRA
Rekomendējamā
vārsta autoritāte
A< ~0,6 A< ~0,3 ~0,04<A<0,4 ~0,08<A
Labākā vārsta
veiktspēja
0,1<A<0,2 0,05<A<0,2 0,1<A<0,2 0,2<A<0,4
Rekomendējamais
izpildmehānisma
darbības
diapazons
20% - 80%
(20° - 70°
plāksnītes
leņķis)
0% - 80%
(20°- 90°
plāksnītes
leņķis)
0% - 100%
(0%- 70%
šķērsgriezuma
laukuma)
0% - 80%
(0%- 40%
šķērsgriezuma
laukuma)
14

15. SECINĀJUMI
1. Plūsmas dinamikas datorsimulācijas dod iespēju paredzēt plūsmas
profilu nestandarta situācijās un izvietot mēriekārtas tam
piemērotākajos punktos.
2. Pastāv arī sakarība starp vārsta darbības linearitāti un gaisa
plūsmas ātrumu gaisa vadā, bet tā ir neliela salīdzinoši ar
autoritātes ietekmi uz vārsta darbības linearitāti.
3. Tipiskas vārsta autoritātes apstākļos visaugstākā darbības
linearitēte tika konstatēta IRIS tipa vārstam.
4. Tauriņa tipa vārsta darbības linearitāte tipiskas autoritātes
apstākļos ir optimāla 20-90° lāpstiņas pagrieziena robežās, ja paša
vārsta radītā plūsmas deformācija neietekmē mērīšanas sekcijas
darbību.
15

16. PATEICĪBA
Asoc. prof. Uldim Pelītei
SIA «O3FM Inženieru birojs»
SIA «Lafivents»
SIA «Ventmontāža»
SIA «K-Tehnoloģijas»
«TROX GmbH»
16

17. 17
PALDIES PAR UZMANĪBU!

18. 18

19. 19