VDI 4285 Blatt 2-2011 Determination of diffusive emissions by measurements - Industrial halls and livestock farming.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMesstechnische Bestimmung derEmissionen diffuser QuellenIndustriehallen und TierhaltungsanlagenDetermination of diffusive emissionsby measurementsIndustrial halls and livestock farmingVDI 4285Blatt 2 / Part 2Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhal

2、tung der Luft, Band 5: Analysen- und Messverfahren IIVDI-RICHTLINIENZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2011Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenf

3、or internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.040.20 Mrz 2011March 2011The draft of this guideline has been subject to public scrutiny

4、afterannouncement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . .

5、. . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Formelzeichen und Abkrzungen . . . . . . . 44 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Vorgehensweisen zur Ermittlung derEmissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . 65.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.2 Direkte Methoden zur Emissionsermittlung 65.3 Indirekte Methoden zur Emissionsermittlung . . . . . . . . . . . . 145.4 Ermittlung der Unsicherheit derQuellstrkenbestimmung . . . . . . . . . . 156 Messplanung undMessdurchfhrung . . . . . . .

7、. . . . . . . . 176.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . 176.2 Messaufgabe . . . . . . . . . . . . . . . . 196.3 Emissionsrelevante Parameter . . . . . . . 196.4 Auswahl der Methode zur Emissionsermittlung . . . . . . . . . . . . 216.5 Wahl des Messzeitraums. . . . . . . . . . 216.6 Einrich

8、ten des Messplatzes . . . . . . . . 226.7 Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . . 226.8 Messgren . . . . . . . . . . . . . . . . 236.9 Auswahl der Messorte . . . . . . . . . . . 236.10 Anzahl der Messungen undProbenahmedauer . . . . . . . . . . . . . 256.11 Wahl des Modells zur Quelltermrckrechn

9、ung . . . . . . . . . . 25Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 33 Symbols and abbreviations . . . . . . . . . . 4

10、4 Principles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Procedures for determining theemissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65.2 Direct methods for determining emissions. 65.3 Indirect methods fordetermining emissions . . . . . . . . . . .

11、145.4 Estimation of uncertainty in thedetermination of emission rates . . . . . . 156 Measurement planning andmeasurement performance . . . . . . . . . . 176.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176.2 Measurement task. . . . . . . . . . . . . 196.3 Emission-relevant parameters. . . . . . .

12、196.4 Selection of the method for determining emissions . . . . . . . . . . 216.5 Selection of the measurement period . . . 216.6 Installation of the measurement site . . . 226.7 Measurement methods . . . . . . . . . . 226.8 Measurands . . . . . . . . . . . . . . . . 236.9 Selection of the locations

13、 of measurement 236.10 Number of measurements andsampling duration. . . . . . . . . . . . . 256.11 Selection of the model for reverse dispersion modelling . . . . . . . 25Frhere Ausgabe: 09.06 Entwurf, deutschFormer edition: 09/06Draft, in German onlyKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN No

14、rmenausschuss KRdLFachbereich UmweltmesstechnikB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 2 VDI 4285 Blatt 2 / Part 2Seite7 Berichterstattung. . . . . . . . . . . . . . . . 25Anhang A Lftungstechnik bei

15、 Industriehallen. . . . . . . . . . . . . 26Anhang B Exemplarische Beschreibungdurchgefhrter Messungen . . . . . . 31Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.

16、Alle Rechte, insbesondere das des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de),

17、 die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unterwww.vdi.de/4285.EinleitungDie Richtliniereihe VDI 4285 behandel

18、t die mess-technische Ermittlung von Emissionen aus diffusenQuellen. Als diffuse Quellen werden alle diejenigenQuellen bezeichnet, die nicht zu den gefhrten Quel-len gehren. Der Abgasstrom wird also nicht in ei-nem Kanal gefhrt und ist daher einer Emissionsmes-sung auf der Basis der Europischen Norm

19、 DINEN 15259 nicht zugnglich.Die Ermittlung von Emissionen aus diffusen Quellennach der Richtlinie VDI 4285 beruht auf der Bestim-mung von Messgren wie Stoffkonzentrationen undmeteorologischen Parametern gegebenenfalls inKombination mit einem Rechenmodell. Messungenan diffusen Quellen werden in der

20、Grenzflche zurAtmosphre oder nach dem bertritt der zu messen-den Stoffe in die Atmosphre durchgefhrt. Whrendin der Richtlinienreihe VDI 3790 diffuse Quellen undMglichkeiten zur Abschtzung der Emissionen undzur Emissionsverminderung beschrieben werden, be-handelt die vorliegende Richtlinienreihe VDI

21、4285die Vorgehensweise zur messtechnischen Ermittlungdiffuser Emissionen.Page7 Reporting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Annex A Ventilation technology of industrial halls . . . . . . . . . . . . . 26Annex B Exemplary description of performed measurements. . . . . . . . 31Bibliography . . .

22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Preliminary noteThe content of this guideline has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,reproduction (photocopying, micro copying), storagein

23、data processing systems and translation, either ofthe full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditionsspecified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de).We wish to express our gratitude to all honorary con-tribu

24、tors to this guideline.A catalogue of all available parts of this guideline se-ries can be accessed on the internet at www.vdi.de/4285.IntroductionThe series of guidelines VDI 4285 deals with the de-termination of diffusive emissions by measurements.Diffuse sources are all those sources that do not

25、be-long to conducted sources. So the exhaust gas flow isnot conducted in a channel and therefore, the emis-sions cannot be measured on the basis of the Euro-pean standard DIN EN 15259.The determination of diffusive emissions, as de-scribed in guideline VDI 4285, is based on the deter-mination of mea

26、surands such as substance concentra-tions and meteorological parameters and is com-bined, where appropriate, with a calculation model.Measurements at diffuse sources are carried out in theinterface to the atmosphere or after the pollutants tobe measured have entered the atmosphere. While theseries o

27、f guidelines VDI 3790 describes diffusesources and possibilities to estimate the emissionsand control them, the present series of guidelinesVDI 4285 deals with the procedures for determiningdiffusive emissions by measurements.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All ri

28、ghts reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 4285 Blatt 2 / Part 2 3 Die Richtlinie VDI 4285 Blatt 1 beschreibt dieGrundlagen der messtechnischen Ermittlung vonEmissionen aus diffusen Quellen. Im vorliegendenBlatt 2 werden die konkreten Verfahren zur Ermitt-lung diffuser Emissi

29、onen aus Industriehallen und denGebuden von Tierhaltungsanlagen festgelegt.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie legt Verfahren zur Ermittlung diffu-ser Emissionen aus Industriehallen und den Gebu-den von Tierhaltungsanlagen fest. Sie erlaubt die Er-mittlung der Quellstrke durch indirekte und direkteM

30、ethoden zur Emissionsbestimmung.Diese Richtlinie behandelt nicht die diffusen Emissi-onen von Flchen in der Umgebung der Hallen oderGebuden, die zum Anlagenbereich gehren, sowiediffuse Feinstaubemissionen.Die Anwendung dieser Richtlinie setzt die Kenntnisder VDI 4285 Blatt 1 voraus.2 BegriffeFr die

31、Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:Diffuse QuelleQuelle, die nicht zu den gefhrten Quellen gehrt.VDI 4285 Blatt 1FernmessverfahrenMessverfahren, das eine Messgre in der offenenAtmosphre ohne extraktive Probenahme in rum-licher Entfernung zum Messgert bestimmt.VDI 4285 Blatt 1

32、Gefhrte QuelleQuelle, deren Emissionen gefhrt werden, beispiels-weise durch Schornsteine oder Rohrleitungen.VDI 4285 Blatt 1KontrollraumGedachter Raum, der die Emissionsquelle vollstn-dig beinhaltet. VDI 4285 Blatt 1Luftwechselzahl (n)Quotient aus dem Zuluftvolumenstrom und demZonenvolumen VR. VDI 4

33、300 Blatt 7(1)Anmerkung 1: Die Luftwechselzahl n wird blicherweise in derEinheit h1 angegeben.Anmerkung 2: In der vorliegenden Richtlinie ist das Zonenvolu-men in der Regel gleich dem Gebudevolumen.V Ln VLVR-=Guideline VDI 4285 Part 1 describes the basic con-cepts of determining diffusive emissions

34、by measure-ments. The present Part 2 identifies specific methodsfor determining diffusive emissions from industrialhalls and buildings of livestock farming.1 ScopeThis guideline specifies methods for determining dif-fusive emissions from industrial halls and buildingsof livestock farming. It allows

35、for the determinationof emission rates by indirect and direct methods.Diffusive emissions from areas in the vicinity of thehalls or buildings that form part of the plant are nottreated in this guideline, nor are diffusive emissionsof particulate matter.The use of this guideline requires knowledge of

36、guideline VDI 4285 Part 1.2 Terms and definitionsFor the purpose of this guideline, the following termsand definitions apply:Diffuse sourceSource that does not belong to the conducted sources.VDI 4285 Part 1Remote sensing methodMeasurement method that determines a measurand inthe open atmosphere wit

37、hout extractive sampling andat a spacial distance to the measurement device.VDI 4285 Part 1Conducted sourceSource whose emissions are conducted, for example,through stacks or tubes. VDI 4285 Part 1Control spaceImaginary space that completely contains the emis-sion source. VDI 4285 Part 1Air change r

38、ate (n)Quotient of the supplied air flow, , and the zonevolume, VR. VDI 4300 Part 7(1)Note 1: The air change rate n is generally given in h1.Note 2: In the present guideline, the zone volume is generally equalto the volume of the building.V Ln VLVR-=B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9Norm

39、CD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 4 VDI 4285 Blatt 2 / Part 2PunktmessverfahrenMessverfahren, das eine Messgre durch Probe-nahme an einem festgelegten Ort bestimmt.VDI 4285 Blatt 1QuellstrkeQuotient aus Masse, Volumen oder Geruch einerEmission

40、 und der Zeit. VDI 4285 Blatt 1Anmerkung: Die Quellstrke wird bei Gasemissionen als Masseoder Volumen pro Zeit, bei Staubemissionen als Masse pro Zeit undbei Geruchsstoffemissionen als Geruchseinheit pro Zeit angegeben.Tracergas (Indikatorgas)Gas, das der Luft oder dem Abgas zugesetzt wird undin seh

41、r geringen Konzentrationen gemessen werdenkann, um Luftbewegungen zu untersuchen.3 Formelzeichen und AbkrzungenFormelzeichenIn dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Formelzeichen verwendet:A QuerschnittsflcheAf freie geometrische AustrittsflcheB Breiteci Stoffkonzentration in der i-t

42、en TeilflcheCgesamt GesamtkohlenstoffgehaltF AusbreitungsfaktorH Hhei ZhlindexL Lngen LuftwechselzahlN Anzahl der TeilflchenQuellstrke der untersuchten diffusen EmissionsquelleTinnen InnentemperaturTauen Auentemperaturv(t) Strmungsgeschwindigkeit in Abhngig-keit von der Zeitarithmetischer Mittelwert

43、 der Strmungs-geschwindigkeit aus mindestens drei Mes-sungenVR ZonenvolumenVolumenstrom der Abluft durch die i-teTeilflcheVolumenstrom der ZuluftVolumenstrom in Abhngigkeit von derZeitx Ortskoordinate in der Querschnittsflche Ay Ortskoordinate in der Querschnittsflche AQ ArbvViVLV t( )Point-related

44、measurement methodMeasurement method that determines a measurandby sampling at a stipulated location.VDI 4285 Part 1Emission rateQuotient of mass, volume, or odour of an emittedsubstance and the time. VDI 4285 Part 1Note: In the case of gas emissions, the emission rate is the mass orvolume per time.

45、 In the case of dust emissions, it is the mass pertime, and in the case of odour emissions, it is the odour unit pertime.Tracer gas (indicator gas)Gas which is added to the air or the exhaust gas andcan be measured in very low concentrations in orderto investigate air movement.3 Symbols and abbrevia

46、tionsSymbolsThe following symbols are used throughout thisguideline:A cross-sectional areaAf free geometrical outlet areaB widthci substance concentration in the ith partialareaCgesamt total carbon contentF dispersion factorH heighti counting indexL lengthn air change rateN number of partial areasem

47、ission rate of the evaluated diffuse emis-sion sourceTinnen indoor temperatureTauen outdoor temperaturev(t) flow velocity as a function of timearithmetic mean of the flow velocities fromat least three measurementsVR zone volumeexhaust air flow through the ith partial areasupplied air flowvolume flow

48、 as a function of timex position coordinate in the cross-sectionalarea Ay position coordinate in the cross-sectionalarea AQ ArbvViVLV t( )B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 4285 Blatt 2 / Part 2

49、 5 empirisch ermittelter Faktor, der unter an-derem von der Querschnittsversperrung desDurchlasses, dem Abstand y des Flgelradsvon der Auslassebene und von der Str-mungsgeschwindigkeit abhngig ist(typische Werte: 0,7 0,95)AbkrzungenIn dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufge-fhrten Abkrzungen verwendet:AAS AtomabsorptionsspektrometrieCFD Computed Fluid DynamicsDOAS Differentielle Optische Absorptions-spektrometrieE