Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB Teplá voda Doc.Ing.Karel Kabele, CSc. Katedra TZB Fakulta Stavební.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB Teplá voda Doc.Ing.Karel Kabele, CSc. Katedra TZB Fakulta Stavební."— Transkript prezentace:

1

2 ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB Teplá voda Doc.Ing.Karel Kabele, CSc. Katedra TZB Fakulta Stavební ČVUT v Praze

3 Osnova 1. TUV a její vlastnosti 1. TUV a její vlastnosti 2. Způsoby přípravy TV 2. Způsoby přípravy TV 3. Prvky a zařízení pro ohřev TV 3. Prvky a zařízení pro ohřev TV 4. Navrhování ohřevu TV 4. Navrhování ohřevu TV

4 1. TV a její vlastnosti

5 TEPLÁ VODA zdravotně nezávadná voda, určena pro mytí, koupání, praní a umývání zdravotně nezávadná voda, určena pro mytí, koupání, praní a umývání musí splňovat bakteriologická, biologická a chemická kritéria pro pitnou vodu daná ČSN musí splňovat bakteriologická, biologická a chemická kritéria pro pitnou vodu daná ČSN s rostoucí teplotou vody roste reaktivita, >> koroze a vznik inkrustací s rostoucí teplotou vody roste reaktivita, >> koroze a vznik inkrustací zdravotně nezávadná voda, určena pro mytí, koupání, praní a umývání zdravotně nezávadná voda, určena pro mytí, koupání, praní a umývání musí splňovat bakteriologická, biologická a chemická kritéria pro pitnou vodu daná ČSN musí splňovat bakteriologická, biologická a chemická kritéria pro pitnou vodu daná ČSN s rostoucí teplotou vody roste reaktivita, >> koroze a vznik inkrustací s rostoucí teplotou vody roste reaktivita, >> koroze a vznik inkrustací

6 Ukazatelé jakosti vody pro ohřev TV · Minimální KNK 4,5 · Hmotnostní koncentrace fosforečnanů · Hodnota pH při teplotě 20°C · Hmotnostní koncentrace chloridů · Látková koncentrace vápníku a hořčíku a hmotnostní koncentrace volného CO 2. · Minimální KNK 4,5 · Hmotnostní koncentrace fosforečnanů · Hodnota pH při teplotě 20°C · Hmotnostní koncentrace chloridů · Látková koncentrace vápníku a hořčíku a hmotnostní koncentrace volného CO 2.

7 Úprava TV odkyselovací filtr odkyselovací filtr dávkovač inhibitoru koroze dávkovač inhibitoru koroze magnetická úprava vody magnetická úprava vody odkyselovací filtr odkyselovací filtr dávkovač inhibitoru koroze dávkovač inhibitoru koroze magnetická úprava vody magnetická úprava vody Odkyselovací filtr MUV Inhibitor koroze

8 Legionella pneumophila a TV Tyčinková bakterie, průměr 0,2 až 0,7 μm a délku 1 až 4 μ m Tyčinková bakterie, průměr 0,2 až 0,7 μm a délku 1 až 4 μ m v přírodě se vyskytují zcela běžně ve všech vodách a vlhké půdě v přírodě se vyskytují zcela běžně ve všech vodách a vlhké půdě jsou přítomny v rozvodech vody, vzduchovodech, zařízeních pro solární ohřev TUV jsou přítomny v rozvodech vody, vzduchovodech, zařízeních pro solární ohřev TUV jsou citlivé na teplotu jsou citlivé na teplotu

9 Vliv teploty na život bakterií Legionella pneumophila

10 Účinky na člověka Bakterie LP jsou škodlivé, dostanou-li se do lidského organismu. Bakterie LP jsou škodlivé, dostanou-li se do lidského organismu. Způsobují onemocnění zvané legionářská nemoc (legionelóza) a pontiacká horečka Způsobují onemocnění zvané legionářská nemoc (legionelóza) a pontiacká horečka 10-20% případů končí úmrtím pacienta % případů končí úmrtím pacienta... Nebezpečné je především vdechnutí !!!

11 Zdroje kontaminace v systémech TV Obecně - stagnující teplá voda a usazeniny Obecně - stagnující teplá voda a usazeniny Riziková místa: Riziková místa: Výtokové armatury Výtokové armatury Zásobníkové ohřívače a zásobníky TUV Zásobníkové ohřívače a zásobníky TUV Cirkulační potrubí Cirkulační potrubí Bazény nad 25°C Bazény nad 25°C Nevhodně použité materiály a chemikálie Nevhodně použité materiály a chemikálie Obecně - stagnující teplá voda a usazeniny Obecně - stagnující teplá voda a usazeniny Riziková místa: Riziková místa: Výtokové armatury Výtokové armatury Zásobníkové ohřívače a zásobníky TUV Zásobníkové ohřívače a zásobníky TUV Cirkulační potrubí Cirkulační potrubí Bazény nad 25°C Bazény nad 25°C Nevhodně použité materiály a chemikálie Nevhodně použité materiály a chemikálie

12 Způsoby odstraňování bakterií Legionella pneumophila - sterilizace UV zářením - anodická oxidace - chlorování - filtrace - tepelná desinfekce - sterilizace UV zářením - anodická oxidace - chlorování - filtrace - tepelná desinfekce

13 Schéma zařízení na tepelnou desinfekci TV

14

15

16 Jakost TV - legislativa ČSN Jakost teplé užitkové vody, ČSN Jakost teplé užitkové vody, ČSN Pitná voda ČSN Pitná voda ČSN Požadavky na jakost vody dopravované potrubím. ČSN Požadavky na jakost vody dopravované potrubím. ČSN Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování (1998) ČSN Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování (1998) ČSN Jakost teplé užitkové vody, ČSN Jakost teplé užitkové vody, ČSN Pitná voda ČSN Pitná voda ČSN Požadavky na jakost vody dopravované potrubím. ČSN Požadavky na jakost vody dopravované potrubím. ČSN Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování (1998) ČSN Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování (1998)

17 2. Způsoby ohřevu TV, prvky zařízení na přípravu TV

18 Příprava TV Prvky systému TV Zdroj TV Distribuční síť Výtokové armatury SV Energie +

19 Ohřívání užitkové vody Podle způsobu předávání tepla Podle způsobu předávání tepla přímé, nepřímé přímé, nepřímé Podle místa ohřevu Podle místa ohřevu místní, centrální místní, centrální Podle konstrukce zařízení Podle konstrukce zařízení zásobníkové, průtočné, smíšené zásobníkové, průtočné, smíšené Podle počtu zdrojů tepla Podle počtu zdrojů tepla jednoduché, kombinované jednoduché, kombinované

20 3. Prvky zařízení na přípravu TV

21 Prvky zařízení na přípravu TV Zdroje TV Zdroje TV zásobníkový ohřev zásobníkový ohřev průtočný ohřev průtočný ohřev smíšený ohřev smíšený ohřev Distribuční síť materiály potrubí kompenzace délkové teplotní roztažnosti izolace potrubí cirkulace TUV přihřívání potrubí výtokové armatury

22 Zařízení pro zásobníkový ohřev TV

23 Nepřímo ohřívaný zásobník

24 Beztlaký x tlakový zásobník

25 Příklad zapojení pro zásobníkový ohřev TV

26 Zařízení pro průtočný ohřev TUV

27 Příklad zapojení pro průtočný ohřev TUV

28 Zařízení pro smíšený ohřev TV kombinace zásobníkového a průtokového ohřevu kombinace zásobníkového a průtokového ohřevu princip zařízení shodný se zásobníkovým ohřevem, jiný poměr výkonu ohřívače a objemu zásobníku princip zařízení shodný se zásobníkovým ohřevem, jiný poměr výkonu ohřívače a objemu zásobníku nejčastější technická řešení přímo ohřívaný plynový zásobník nepřímoohřívaný zásobník s plynovým kotlem elektrický zásobník s trvalým dohřevem

29 Příklad zapojení pro smíšený ohřev

30 Pojistné a zabezpečovací prvky ohřevu TV

31 Distribuční síť TV Materiály Materiály potrubí Materiály potrubí ocelové pozinkované trouby ocelové pozinkované trouby plastové trubky plastové trubky PP, rPE,PB,CPVC, vrstvené trubky PP, rPE,PB,CPVC, vrstvené trubky měděné potrubí měděné potrubí Materiály potrubí Materiály potrubí ocelové pozinkované trouby ocelové pozinkované trouby plastové trubky plastové trubky PP, rPE,PB,CPVC, vrstvené trubky PP, rPE,PB,CPVC, vrstvené trubky měděné potrubí měděné potrubí

32 Distribuční síť TV Kompenzace délkové roztažnosti kompenzátory (osové vlnovcové, gumové) kompenzátory (osové vlnovcové, gumové) kompenzace trasou kompenzace trasou kompenzátory (osové vlnovcové, gumové) kompenzátory (osové vlnovcové, gumové) kompenzace trasou kompenzace trasou

33 Distribuční síť TUV Izolace Izolace potrubí Izolace potrubí TUV i cirkulace se musí izolovat TUV i cirkulace se musí izolovat Tloušťka tepelné izolace u vnitřních rozvodů do DN20 se volí >= 20 mm, DN20 až DN35 >=30 mm, DN 40 až DN 100 se volí >DN (Vyhláška 151/2001 MPO Sb.částka 60 ) Tloušťka tepelné izolace u vnitřních rozvodů do DN20 se volí >= 20 mm, DN20 až DN35 >=30 mm, DN 40 až DN 100 se volí >DN (Vyhláška 151/2001 MPO Sb.částka 60 )

34 Distribuční síť TV Cirkulace Cirkulace TUV Cirkulace TUV větší komfort x tepelné ztráty větší komfort x tepelné ztráty přirozená - nucená přirozená - nucená řízení oběhového čerpadla - časové, termostatické řízení oběhového čerpadla - časové, termostatické Přihřívání potrubí Přihřívání potrubí samoregulační topný kabel samoregulační topný kabel Cirkulace TUV Cirkulace TUV větší komfort x tepelné ztráty větší komfort x tepelné ztráty přirozená - nucená přirozená - nucená řízení oběhového čerpadla - časové, termostatické řízení oběhového čerpadla - časové, termostatické Přihřívání potrubí Přihřívání potrubí samoregulační topný kabel samoregulační topný kabel

35 Přihřívání potrubí samoregulačním topným kabelem

36 Distribuční síť TUV Armatury Výtokové amatury Výtokové amatury beztlakové, tlakové beztlakové, tlakové klasické, jednopákové, elektronické klasické, jednopákové, elektronické ruční, termostatické ruční, termostatické

37 4.Navrhování systémů přípravy TV

38 Navrhování ohřevu TV Energetické systémy budov (VYT,VZT, OSV, TV) zajišťují pokrytí energetických potřeb uživatelů. Energetické systémy budov (VYT,VZT, OSV, TV) zajišťují pokrytí energetických potřeb uživatelů. Co je to optimální systém... ? Co je to optimální systém... ?

39 Příprava TUV Systémy Dle místa ohřevu Dle místa ohřevu místní místní ústřední ústřední dálkový dálkový Dle způsobu ohřevu průtokový zásobníkový smíšený Návrh : počet zdrojů (rozmístění v objektu) tepelný výkon zdrojů akumulační objem zdrojů

40 Navrhování ohřevu TUV Vstupní údaje pro volbu systému ohřevu TUV Vstupní údaje pro volbu systému ohřevu TUV Dispoziční uspořádání odběrních míst Dispoziční uspořádání odběrních míst Dostupná energie Dostupná energie Potřeba TUV Potřeba TUV

41 Navrhování koncepce systémů přípravy TUV Rozmístění odběrních míst

42 Příprava TUV Dispoziční řešení Na volbu systému TUV má vliv umístění odběrních míst Na volbu systému TUV má vliv umístění odběrních míst soustředěné soustředěné rozptýlené rozptýlené Optimalizace systémů z hlediska Optimalizace systémů z hlediska délky rozvodů délky rozvodů tepelných ztrát tepelných ztrát cirkulace cirkulace

43 Navrhování koncepce systémů přípravy TUV Dostupná energie

44 Zdroje TV a energie Elektrická energie Průtokový ohřev Průtokový ohřev příkon 1kW=0,5 l/min při dT=30K příkon 1kW=0,5 l/min při dT=30K sprcha= 6 l/min = 12 kW sprcha= 6 l/min = 12 kW Vana = 100 l = 10 l/min = 20 kW Vana = 100 l = 10 l/min = 20 kW Zásobníkový ohřev Zásobníkový ohřev Zásobník na denní potřebu TV Zásobník na denní potřebu TV nahřátí 1x den (noční proud) nahřátí 1x den (noční proud) Zásobník maloobjemový - průběžný dohřev, zvýšený příkon, krátká doba dohřevu Zásobník maloobjemový - průběžný dohřev, zvýšený příkon, krátká doba dohřevu Otevřený, uzavřený zásobník Otevřený, uzavřený zásobník Cirkulace ? Cirkulace ?

45 Zdroje TV a energie Dálkové vytápění Systém ohřevu TV ÚstředníDálkovýOhřevPrůtokovýZásobníkovýSmíšený

46 Zdroje TV a energie Plynná paliva Průtokový ohřev Průtokový ohřev Průtokový ohřívač Průtokový ohřívač do 28 kW (14 l/min), do 28 kW (14 l/min), požadavky na umístění plyn. spotřebiče, odvod spalin, požadavky na umístění plyn. spotřebiče, odvod spalin, min.tlak ve vodovodní síti min.tlak ve vodovodní síti Kombinovaný kotel - nutnost porovnat výkon kotle s výkonem otopné soustavy Kombinovaný kotel - nutnost porovnat výkon kotle s výkonem otopné soustavy

47 Zdroje TV a energie Plynná a pevná paliva Zásobníkový ohřev Zásobníkový ohřev Nepřímoohřívaný zásobník Nepřímoohřívaný zásobník plynový kotel + zásobník plynový kotel + zásobník Přímoohřívaný zásobník Přímoohřívaný zásobník plynový spotřebič kW se zásobníkem l plynový spotřebič kW se zásobníkem l Pevná paliva Pevná paliva Kombinovaný zásobník Kombinovaný zásobník Přímo ohřívaný zásobník Přímo ohřívaný zásobník

48 Přímo ohřívané plynové zásobníky

49 Zdroje TV a energie Obnovitelné zdroje Solární kolektory Solární kolektory zásobníkový ohřev zásobníkový ohřev doplňkový zdroj, celoroční/sezónní provoz doplňkový zdroj, celoroční/sezónní provoz Tepelné čerpadlo Tepelné čerpadlo zásobníkový ohřev zásobníkový ohřev čerpadlo odebírá energii ze země nebo vzduchu, topný faktor 2-3 čerpadlo odebírá energii ze země nebo vzduchu, topný faktor 2-3

50 Navrhování koncepce systémů přípravy TUV Potřeba vody

51 Analýza potřeby TV Potřeba TV během periody [l/den] Potřeba TV během periody [l/den] Rozložení odběru TV v průběhu periody [l/hod] Rozložení odběru TV v průběhu periody [l/hod] Křivka odběru tepla a dodávky tepla Křivka odběru tepla a dodávky tepla Maximální potřeba TV [l/sec] Maximální potřeba TV [l/sec] Interval max.potřeby a množství odebrané TV Interval max.potřeby a množství odebrané TV

52 Potřeba TV během periody Atypický objekt součet dávek TV na mytí osob na mytí osob nádobí nádobí úklid úklid Typický objekt z bilance potřeby TV podle počtu osob

53 Příprava TV Potřeba TV Potřeba TV pro byt.fond ČSN ČSN l/os/den při 60°C (všední den) 77 l/os/den při 60°C (všední den) 103 l/os/den při 60°C (soboty a neděle) 103 l/os/den při 60°C (soboty a neděle) tj. cca 83 l/os/den tj. cca 83 l/os/den Rozbor provozu - firemní podklady Rozbor provozu - firemní podklady l/os/den při 60°C dle vybavení a komfortu l/os/den při 60°C dle vybavení a komfortu potřeba vody na jednotlivé činnosti v denním rozložení potřeba vody na jednotlivé činnosti v denním rozložení

54 Příprava TV Potřeba TV

55 Charakteristiky výtoků TUV

56

57 Rozložení odběru v průběhu periody – rozbor provozu

58 Rozložení odběru v průběhu periody – křivka odběru Rozbor provozu – hodinové potřeby vody Součtová křivka odběru 24 hod = 100%

59 Křivka odběru a dodávky tepla Ztráty cirkulací Odběr TV Dodávka tepla trvalá Dodávka tepla přerušovaná Maximální rozdíl = kapacita zásobníku

60 Křivka odběru a dodávky tepla Tepelný výkon zdroje při - trvalém dohřevu - přerušovaném dohřevu

61 Postup dimenzování 1. Potřeba TV mytí osob, nádobí a úklid mytí osob, nádobí a úklid V 2p = n i.Σ(n d.U o.  d.p d ) + n j.V d + n u.V d 2. Potřeba tepla E 2t = c. V 2p.(t 1 – t 2 ) [kWh.per -1 ] Ztráty v rozvodech E 2z E 2p = E 2t + E 2z [kWh.per -1 ]

62 Objem zásobníku, výkon zdroje V z = ΔE max /c/(t 2 – t 1 ) Zásobníkový ohřev  Q 1n =(E 1 /  ) max Průtočný ohřev Q 1n = Σ (n v. q v ). s Odběr Ztráty Dodávka ΔE max

63 Příklad Zásobníkovým ohřevem má být dodávána TV do 50 bytů se 200 osobami. Jaká bude velikost zásobníku a tepelný výkon ohřívače, je-li teplo dodáváno celodenně? Zásobníkovým ohřevem má být dodávána TV do 50 bytů se 200 osobami. Jaká bude velikost zásobníku a tepelný výkon ohřívače, je-li teplo dodáváno celodenně? Výpočet: Výpočet: Potřeba TUV V 2p = = l/den Potřeba TUV V 2p = = l/den Potřeba teplaE 2t = c. V 2p.(t 1 – t 2 )= Potřeba teplaE 2t = c. V 2p.(t 1 – t 2 )= = (55-10)/3600= 860 [kWh/den] Ztráty v rozvodech 100% E 2z = z. E 2t = = 860[kWh/den] Ztráty v rozvodech 100% E 2z = z. E 2t = = 860[kWh/den] Celkem potřeba tepla E 2p = E 2t + E 2z = = 1720 [kWh/den] Celkem potřeba tepla E 2p = E 2t + E 2z = = 1720 [kWh/den]

64 Příklad - Výpočet Objem zásobníku V z = ΔE max /c/(t 2 – t 1 ) Vz = 300/1,163/(55-10)= Vz = 5,7 m3 Příkon  Q 1n =(E 1 /  ) max Q 1n = 1447/20= Q 1n = 72 kW E1E1 Ztráty Odběr Dodávka ΔE max 300 kWh

65 Maximální potřeba TV a interval odběru K návrhu průtokového a smíšeného ohřevu [l/s] K návrhu průtokového a smíšeného ohřevu [l/s] Nelze použít křivku odběru TV bez úpravy !…….. Proč? Nelze použít křivku odběru TV bez úpravy !…….. Proč? Protože : x [l/hod] ≠ x:3600[l/s] Protože : x [l/hod] ≠ x:3600[l/s] Určující výtoky, výpočtový průtok TV Určující výtoky, výpočtový průtok TV Doba špičky – rozbor provozu v minutovém časovém kroku Doba špičky – rozbor provozu v minutovém časovém kroku

66 Potřeba x spotřeba - voda

67 Potřeba x spotřeba – teplo

68 Příklad 1 Teplo převedeno na litry/os/den při T=55°/15°

69 Příklad 2

70 Počítačové modelování chodu zařízení na ohřev TV Domotec Syncro Domotec Syncro specializovaný simulační program pro analýzu smíšeného ohřevu TV specializovaný simulační program pro analýzu smíšeného ohřevu TV

71 Počítačové zpracování výpočtu QUANTUM NAVO Výpočet křivky odběru tepla a TV pro dané typy objektu Návrh ohřívače TV Katalog ohřívačů

72 Počítačové modelování chodu systému TZB TRNSYS TRNSYS Simulace chodu systémů TZB - kotle, tělesa, ventily, kolektory,nástroje pro zpracování klimatických údajů a matematických modelů nových prvků Simulace chodu systémů TZB - kotle, tělesa, ventily, kolektory,nástroje pro zpracování klimatických údajů a matematických modelů nových prvků

73 Postup návrhu systému TUV Určí se primární zdroj energie pro TV, výkonová a časová omezení. (T) Podle zdroje se navrhne způsob ohřevu a počet zdrojů TV (Z) Podle typu objektu se stanoví potřeba TV, rozložení odběru, okamžitá (maximální) potřebu, interval maximálního odběru (Z) Vypracuje se křivka odběru tepla (Z) Navrhne se velikost zásobníku a příkon ohříváku (T) Napojí navržený zdroj na systém vytápění (T) Napojí navržený zdroj na systém vnitřního vodovodu (Z) Určí se primární zdroj energie pro TV, výkonová a časová omezení. (T) Podle zdroje se navrhne způsob ohřevu a počet zdrojů TV (Z) Podle typu objektu se stanoví potřeba TV, rozložení odběru, okamžitá (maximální) potřebu, interval maximálního odběru (Z) Vypracuje se křivka odběru tepla (Z) Navrhne se velikost zásobníku a příkon ohříváku (T) Napojí navržený zdroj na systém vytápění (T) Napojí navržený zdroj na systém vnitřního vodovodu (Z)

74 Literatura

75 Děkuji za pozornost …


Stáhnout ppt "ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB Teplá voda Doc.Ing.Karel Kabele, CSc. Katedra TZB Fakulta Stavební."

Podobné prezentace


Reklamy Google