Ventilations- och uppvärmn.system, optimering, 7,5 hp

1 (11)
Ventilations- och uppvärmn.system, optimering, 7,5 hp
Provmoment:
Ladokkod:
Tentamen ges för:
Tentamensdatum:
Tentamen
41N06B
En2, allmän inriktning
2015-06-03
Hjälpmedel:
Miniräknare
Tentamen består av två delar om vardera 30 poäng. Totalt kan maximalt 60
poäng erhållas.
Under förutsättning att minst 10 poäng erhålls på vardera tentamensdelen ges
följande betyg:
0 – 29 poäng: U
30 – 39 poäng: 3
40 – 49 poäng: 4
50 – 60 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.
Glöm inte att skriva namn på alla blad du lämnar in.
Resultat tillgängligt i Ladok fr o m ca 4 veckor efter tentamen.
Tentamenstesen återlämnas!
Lycka till!
Ansvarig lärare: Per Andersson, tel 0707-41 77 41
2 (11)
Del 1, bestående av 15 frågor om 2 poäng vardera
1
Ge exempel på lämpliga rörmaterial att använda i ett apparatrum (värmecentral, dock ej fjärrvärme) i en värmeinstallation (VP, VS). Redogör även
för kännetecknande egenskaper (kostnader, hopfogningsmetoder etc) hos
respektive rörmaterial.
2
Redogör för viktiga aspekter att beakta vid tappvarmvattenberedning
med värmepump. Skissa systemförslag med funktionsbeskrivning.
3
Redogör för, med text och erforderliga skisser, varför en förhållandevis låg
effekttäckningsgrad hos en basvärmekälla kan ge en relativt hög energitäckningsgrad.
4
I samband med värmepumpsanläggningar, förklara begreppet flytande
kondensering och redogör för vad detta kan innebär för för- och nackdelar.
(Systemskiss ej nödvändig.)
5
Redogör principiellt för, med text och erforderliga skisser, hur värmeavgivningen från en rörledning beror av rörisoleringens tjocklek. Förklara
därefter hur optimal isolertjocklek kan bestämmas.
6
Diskutera behovet av avsäkring mot skadligt övertryck på sekundärsidan
av en radiatorvärmeväxlare i en undercentral för fjärrvärme.
7
Redogör principiellt för utförande, funktion och egenskaper hos utrustning
avsedd för energimätning i en undercentral för fjärrvärme.
8
Redogör för utförande, funktion och egenskaper hos ett slutet förtryckt
expansionskär.
9
Redogör principiellt för bestämning av annuitet för ett investeringsprojekts
nuvärde. Var noga med att redovisa erforderliga storheter och hur dessa
påverkar lönsamheten. (Matematiska uttryck för nusummefaktor etc
behöver ej redovisas.)
10
Diskutera principiellt metodik för bestämning av optimal (mest ekonomisk)
dimension på en rörledning i ett VVS-system.
11
Redogör för kännetecknande egenskaper hos en regulator med PIfunktion. Motivera även lämplig applikation i ett VVS-system.
3 (11)
12
Redogör för kännetecknande egenskaper hos en regulator med PIDfunktion. Motivera även lämplig applikation i ett VVS-system.
13
Redogör principiellt för metodik för bestämning av lämplig storlek på en
styrventil på primärsidan i en undercentral för fjärrvärme (t ex vid
radiatorvärmeväxlaren).
14
Redogör principiellt för hur AMA används i samband med upprättande av
bygghandlingar för en VVS-installation.
15
För att vid installation av frånluftsvärmepumpar (i t ex bostäder) erhålla
hög energitäckningsgrad, dimensioneras systemet för låg förångningstemperatur. Diskutera vad detta medför driftmässigt och för utförandet av
systemet för att klara samtliga uppkomna driftfall.
Del 2, bestående av 6 uppgifter om 5 p vardera
1
Skall ej göras om Projektarbete 1 är godkänt. Markera detta i
tentamen.
Beräkna riktade operativa temperaturen, vid utetemperaturen – 20 C, 1 m
framför fönstrets mittpunkt i rummet enligt figuren nedan.
Lufttemperaturen kan sättas till 20 C, radiatortemperaturen till 50 C. För
byggnadsdelarna gäller följande:
Byggnadsdel
Yttervägg
Fönster
U (W/(m2 K) αinsida (W/(m2 K)
0,15
6
1,10
8
Övriga byggnadsdelar är mot uppvärmt utrymme och har temperaturen
20 C.
Givna vinkelkoefficienter:
Radiator
Tak
Golv
Innervägg
Yttervägg
0,06
0,135
0,074
0,063 resp 0,02
0,29
4 (11)
2
Skall ej göras om Projektarbete 2 är godkänt. Markera detta i
tentamen.
Beräkna SFP-talet för ventilationssystemet enligt figur nedan.
Strömningshastigheten ska vara omkring 6 m/s och fläkverkningsgraden
kan antas till 45 %.
För dimensionerande sträcka gäller följande kanallängder (m):
F – A1
4
A2 – A3
6
A4 – B6
6
B6 – B7
6
B7 – B8
6
B8 – B9
1
B9 – B10
2
B10 – B11
1
För tryckfallsnomogram, se bilaga.
5 (11)
3
Skall ej göras om Projektarbete 3 är godkänt. Markera detta i
tentamen.
En villa, för en normalfamilj om 4 personer och belägen på en ort med
årets normaltemperatur 7 C (varaktighetsdiagram i bilaga), har en golvarea på 150 m2. Villan är försedd med FTX-system, dimensionerat för
luftmängder enligt BBR. Vid utetemperatur -10 C och frånluftstemperatur
20 C uppmättes tilluftstemperatur efter VVX till 11 C. Tilluften eftervärms
vid behov med luftvärmare till 17 C. För transmissionen visar beräkningar
att ΣUA = 0,15 kW/C.
Beräkna villans årsenergibehov för värme, ventilation och tappvarmvatten. Antag därvid att uppvärmningen avbryts vid utetemperatur > 17 C.
4
Skall ej göras om Projektarbete 4 är godkänt. Markera detta i
tentamen.
Skissa flödesschema och upprätta funktionsbeskrivning för ett bivalent
värmesystem med värmepump och fjärrvärme som produktionsenheter.
Antag fast kondensering för värmepumpen och enstegskopplad undercentral för fjärrvärme.
Använd sedvanliga symboler och beteckningar. Det behöver endast
medtagas rörledningar, apparater och komponenter nödvändiga för att
förståelse för systemet ska erhållas.
5
Skall ej göras om Projektarbete 5a är godkänt. Markera detta i
tentamen.
a) Skissa flödesschema och upprätta funktionsbeskrivning för ett vattenburet värmesystem till en villa. Den värmeproducerande enheten är en
elpanna med VVB.
b) Värmesystemet kompletteras med en bergvärmepump. Skissa nytt
flödesschema och upprätta funktionsbeskrivning för värmesystemet.
Använd sedvanliga symboler och beteckningar. Det behöver endast
medtagas rörledningar, apparater och komponenter nödvändiga för att
förståelse för systemet ska erhållas.
6 (11)
6
Skall ej göras om Projektarbete 5b är godkänt. Markera detta i
tentamen.
Tag fram ett uttryck för nedkylningsförloppet för en ackumulatortank med
värmevatten av temperatur 90 C och omgivningstemperatur 20 C. Tanken
är cylindrisk med höjd 1700 mm och volym 500 l. Bestäm därefter erforderlig isolertjocklek för att erhålla teoretisk nedkylningstid 4 dygn från 90 C
till 40 C.
7 (11)
Bilaga
Varaktighetsdiagram
8 (11)
9 (11)
Tryckfallsnomogram
10 (11)
11 (11)