Wykonanie montażu instalacji wentylacji mechanicznej nie kończy procesu jej kreowania. W celu osiągnięcia zakładanych na etapie projektu parametrów – w szczególności wydajności, ale także temperatury, wilgotności i innych ostatnim krokiem przed przekazaniem instalacji użytkownikowi winno być przeprowadzenie weryfi kacji istotnych parametrów jej pracy.

W celu ujednolicenia procedur stosowanych w czasie badań wydajności oraz parametrów powietrza w instalacji wentylacyjnej przygotowano normę PN-EN 12599 „Wentylacja budynków – Procedury badań i metody pomiarowe stosowane podczas odbioru instalacji wentylacji i klimatyzacji”. Zawiera ona nie tylko zestawienie parametrów, które powinny być zweryfikowane w trakcie badań odbiorowych, ale także opis sprzętu jaki może być do tego celu zastosowany, jego niepewności pomiarowe, a także algorytm wykonania badania.

Narzędzia do wykonywania pomiarów

W niniejszym artykule uwagę zwrócono przede wszystkim na metody i narzędzia służące do pomiaru przepływu powietrza w instalacji wentylacji i na elementach zakańczających.

Anemometr skrzydełkowy

Narzędzia z tej grupy posiadają ruchomy element w postaci skrzydełka, a pomiar odbywa się na zasadzie obliczania prędkości obrotowej tegoż elementu. Anemometry skrzydełkowe występują w rozmiarach od kilkunastu do około stu milimetrów. Wadą tego narzędzia jest po pierwsze jego rozmiar, a po drugie zwiększone błędy pomiarowe w dolnych zakresach pomiarowych.

Rys. 1. Anemometr skrzydełkowy. Źródło: TSI Incorporated

Termoanemometr

Podstawą wykonania pomiaru jest zdolność chłodząca strumienia badana przez element termooporowy. Ogromną zaletą tego narzędzia są niewielkie rozmiary. Sama sonda ma wymiar na poziomie 1÷2 milimetrów. Razem z tuleją osłonową średnica otworu w kanale, który należy przygotować na potrzeby wykonania pomiaru, to 8÷10 mm. Drugą istotną zaletą jest wyższa, niż w przypadku anemometru skrzydełkowego, dokładność pomiarów w dolnych zakresach pomiarowych.

Rys. 2. Termoanemometr. Źródło: TSI Incorporated

Rurka Prandtla

Rurka Prandtla nazywana jest również rurką Pitota. Istnieje jednak różnica pomiędzy tymi dwoma konstrukcjami. Rurka Prandtla jest de facto udoskonaleniem rurki Pitota. W obu przypadkach podstawa fi zyczna pomiaru jest taka sama: mierzone są wartości ciśnienia całkowitego oraz statycznego za pomocą manometru różnicowego. Wynikiem pomiaru jest ciśnienie dynamiczne, które w prosty sposób przeliczane jest na prędkość:

co po przekształceniu daje:

gdzie:

w – prędkość powietrza w przewodzie [m/s],

ρ – gęstość mierzonego powietrza [kg/m3],

Δp_d – wartość ciśnienia dynamicznego [Pa].

Warto tutaj pamiętać o kompensacji gęstości powietrza do temperatury mierzonego strumienia.

W przypadku rurki Pitota za pomocą samej rurki mierzone jest wyłącznie ciśnienie całkowite. Ciśnienie statyczne mierzone jest za pomocą odrębnego przyrządu (ważne, aby mierzone było w tej samej płaszczyźnie pomiarowej). Ludwig Prandtl wraz z Henry Darcy udoskonalili ten pomiar, konstruując rurkę wewnątrz której wykonywany jest zarówno pomiar ciśnienia statycznego, jak i całkowitego. Ułatwia to znakomicie korzystanie z niej. W dniu dzisiejszym różnice w nazewnictwie zatarły się i nazwy rurka Prandtla i Pitota używane są zamiennie.

(...)

Rys. 3. Schemat rurki Prandtla. Źródło: Wikipedia

Rys. 4. Rurka Prandtla. Źródło: TSI Incorporated

Balometr

(...)

Metody wykonywania pomiarów

(...)

Niepewności wykonywania pomiarów

(...)

Pomiary specjalne

(...)

Podsumowanie

W niniejszym artykule omówiono jedynie podstawy związane z wykonywaniem badań odbiorowych instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. W badaniach takich, zgodnie z normą PN-EN 12599 z tabelą 1 niezbędne do wykonania często są także takie parametry jak temperatura powietrza nawiewanego, temperatura w pomieszczeniu, wilgotność, prędkość powietrza w strefi e przebywania ludzi itd. Zdaniem autorów instalacja poddana być powinna również badaniu szczelności kanałów. 

Przytoczona norma nie jest jedynym kryterium oceny osiąganych wyników pomiarowych, ale możemy również spotkać się z wytycznymi zarówno w projekcie, jak też w wytycznych Inwestora lub Użytkownika. Dla przykładu w przypadku certyfi kacji BREEAM, oczekiwane niepewności pomiarowe są znacznie niższe. 

Wykonanie procedury balansowania instalacji przynosi użytkownikowi korzyści nie tylko w postaci gwarancji pracy instalacji w jej warunkach projektowych, ale także eliminację szeregu problemów/ pozostałości montażowych z okresu budowy.

Mgr inż. Kamil SACZUK
– KS-Instal sp. z o.o.

Dr inż. Zenon SPIK
– KS-Instal sp. z o.o.