Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov TZ21 2005/2006 doc.Ing.Karel.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov TZ21 2005/2006 doc.Ing.Karel."— Transkript prezentace:

1 ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov TZ /2006 doc.Ing.Karel Kabele,CSc. 1 Stropní sálavé vytápění halových objektů Teplovzdušné vytápění

2 TZ /20062doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Tepelná pohoda - veličiny Prostor Prostor Operativní teplota Operativní teplota teplota vzduchu teplota vzduchu účinná teplota okolních ploch (povrchová teplota) účinná teplota okolních ploch (povrchová teplota) Rychlost proudění vzduchu Rychlost proudění vzduchu Relativní vlhkost vzduchu Relativní vlhkost vzduchu Člověk produkce metabolického tepla počet standardních vrstev oděvu

3 TZ /20063doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Tepelná pohoda-požadavky Nařízení vlády č.178/2001 z ,ve znění 523/2002, kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci Nařízení vlády č.178/2001 z ,ve znění 523/2002, kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci tepelná rovnováhy člověka bez pocení tepelná rovnováhy člověka bez pocení optimální rovnoměrnost tepelné zátěže v prostoru a čase optimální rovnoměrnost tepelné zátěže v prostoru a čase optimální poměr konvekčního a radiačního tepla optimální poměr konvekčního a radiačního tepla optimální tok vodní páry z organismu do prostředí optimální tok vodní páry z organismu do prostředí

4 TZ /20064doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Operativní teplota Operativní teplota t o (  C) je vypočtená hodnota. Je to jednotná teplota uzavřeného černého prostoru, ve kterém by tělo sdílelo radiací a konvekcí stejně tepla, jako ve skutečném teplotně nehomogenním prostředí. Při známé střední radiační teplotě t r (  C) (účinné teplotě okolních ploch) a teplotě vzduchu t a (  C) se určí z výrazu: t o = t r + A ( t a - t r ), kde A je funkcí rychlosti proudění vzduchu

5 TZ /20065doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Teplota kulového teploměru a operativní teplota Při rychlostech proudění vzduchu menších než 0,2 m.s -1 lze nahradit operativní teplotu výslednou teplotou kulového teploměru t g (  C). Při rychlostech proudění vzduchu menších než 0,2 m.s -1 lze nahradit operativní teplotu výslednou teplotou kulového teploměru t g (  C). Při jiných rychlostech proudění v a (m.s -1 ) lze střední radiační teplotu t r (  C) pro výpočet operativní teploty t o (  C) stanovit ze vztahu : Při jiných rychlostech proudění v a (m.s -1 ) lze střední radiační teplotu t r (  C) pro výpočet operativní teploty t o (  C) stanovit ze vztahu : kde t g - výsledná teplota kulového teploměru  0,10m (  C) t a - teplota vzduchu (  C) t a - teplota vzduchu (  C) v a - rychlost proudění vzduchu (m.s -1 ) v a - rychlost proudění vzduchu (m.s -1 )

6 TZ /20066doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Požadavky na pracoviště třídy I a IIa rozdíly operativních teplot vzduchu mezi úrovní hlavy a kotníků nesmí být větší než 3 K (platí pro „studené nohy a teplou hlavu“) a než 9  C (platí pro „teplé nohy a studenou hlavu“), tedy po celý rok rozdíl teplot ve výši hlavy a kotníků je -3  C až +9  C jako hodnoty optimální; rozdíly operativních teplot vzduchu mezi úrovní hlavy a kotníků nesmí být větší než 3 K (platí pro „studené nohy a teplou hlavu“) a než 9  C (platí pro „teplé nohy a studenou hlavu“), tedy po celý rok rozdíl teplot ve výši hlavy a kotníků je -3  C až +9  C jako hodnoty optimální; asymetrie radiační teploty od oken nebo jiných chladných svislých povrchů nesmí být větší než 10 K, asymetrie radiační teploty od oken nebo jiných chladných svislých povrchů nesmí být větší než 10 K, asymetrie radiační teploty od teplého stropu nebo jiných vodorovných povrchů nesmí být větší než K, asymetrie radiační teploty od teplého stropu nebo jiných vodorovných povrchů nesmí být větší než K, intenzita osálání hlavy nesmí být větší než 200 W.m -2, intenzita osálání hlavy nesmí být větší než 200 W.m -2, teplota povrchu podlahy musí být v rozmezí  C. teplota povrchu podlahy musí být v rozmezí  C.

7 TZ /20067doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Vytápění velkoprostorových hal Charakter objektu Charakter objektu velká výška haly velká výška haly velké rozpony velké rozpony přerušovaný provoz přerušovaný provoz pohyb vzduchu a otvírání vrat pohyb vzduchu a otvírání vrat tepelně-tech.vlastnosti obvodových konstrukcí tepelně-tech.vlastnosti obvodových konstrukcí častý požadavek na místní vytápění častý požadavek na místní vytápění Kritéria pro návrh zajištění pohody prostředí minimální investiční náklady ekonomický provoz ekologický provoz

8 TZ /20068doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Vytápění halových objektů Systémy Systémy Vodní - radiátory, podlahové, stropní nízkoteplotní Vodní - radiátory, podlahové, stropní nízkoteplotní Teplovzdušné - větrací, cirkulační Teplovzdušné - větrací, cirkulační Sálavé - tmavé a světlé zářiče Sálavé - tmavé a světlé zářiče Legislativa Legislativa ČSN Výpočet vytápění infračervenými zářiči ČSN Výpočet vytápění infračervenými zářiči ČSN Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápění ČSN Výpočet tepelných ztrát budov při ústředním vytápění ČSN Tepelně-technické vlastnosti konstrukcí ČSN Tepelně-technické vlastnosti konstrukcí ČSN Odběrní plynová zařízení v budovách ČSN Odběrní plynová zařízení v budovách

9 TZ /20069doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Sálavé vytápění hal  Zářiče tmavé do 550°C, světlé od 850°C  Vlastnosti  nižší teplota vzduchu;  provozní pohotovost;  možnost místního vytápění;  nezpůsobuje průvan;

10 TZ /200610doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Tmavé zářiče

11 TZ /200611doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Navrhování sálavého vytápění 1 Zjednodušený návrh Zjednodušený návrh Stanovení požadované výsledné teploty a teploty vzduchu Stanovení požadované výsledné teploty a teploty vzduchu Výpočet tepelné ztráty haly prostupem Výpočet tepelné ztráty haly prostupem Vypočte se tepelná ztrátu větráním Qv Vypočte se tepelná ztrátu větráním Qv Stanoví se celkový příkon zářičů Stanoví se celkový příkon zářičů Pro orientační stanovení výšky a rozteče infrazářičů se použije údajů nomogramu výrobce Pro orientační stanovení výšky a rozteče infrazářičů se použije údajů nomogramu výrobce

12 TZ /200612doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Navrhování sálavého vytápění 2 Výpočet dle ČSN Výpočet dle ČSN stanovení požadované výsledné teploty stanovení požadované výsledné teploty hledá se takový příkon zářičů Q(W) při kterém je dosaženo tepelné rovnováhy hledá se takový příkon zářičů Q(W) při kterém je dosaženo tepelné rovnováhy osálané podlahy osálané podlahy vnitřního vzduchu vnitřního vzduchu tepelné bilance člověka tepelné bilance člověka rozmístění dle rovnoměrnosti osálání plochy rozmístění dle rovnoměrnosti osálání plochy omezení maximálního osálání hlavy omezení maximálního osálání hlavy

13 TZ /200613doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Navrhování sálavého vytápění 3 Počítačová simulace Počítačová simulace stanoví se požadovaná výsledná teplota v místnosti stanoví se požadovaná výsledná teplota v místnosti provede se předběžný návrh rozmístění a výkonu zářičů provede se předběžný návrh rozmístění a výkonu zářičů stanoví se rozložení intenzity osálání (W.m -2 ) stanoví se rozložení intenzity osálání (W.m -2 ) z tepelné rovnováhy osálaných ploch a větracího vzduchu se vypočet výsledná teplota a porovná s požadovanou z tepelné rovnováhy osálaných ploch a větracího vzduchu se vypočet výsledná teplota a porovná s požadovanou optimalizuje se navržené řešení z hlediska minimálního příkonu při dodržení požadované výsledné teploty optimalizuje se navržené řešení z hlediska minimálního příkonu při dodržení požadované výsledné teploty

14 TZ /200614doc.Ing.Karel Kabele,CSc.

15 TZ /200615doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Aplikace - Případová studie Optimalizace návrhu a nastavení provozních parametrů sálavého vytápění průmyslové haly

16 TZ /200616doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Metodika řešení Krok 1. – využití statického modelu Krok 1. – využití statického modelu Optimální rozmístění zářičů Optimální rozmístění zářičů Krok 2. – využití dynamického modelu Krok 2. – využití dynamického modelu Průběh operativní teploty Průběh operativní teploty Spotřeba energie Spotřeba energie Optimalizace provozního režimu Optimalizace provozního režimu

17 TZ /200617doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Modelování–Krok 1. Rozmístění zářičů SW Hefaistos Nástroj pro návrh a analýzu vytápění tmavými plynovými zářiči Nástroj pro návrh a analýzu vytápění tmavými plynovými zářiči Obr.1 - Intenzita sálavého toku Obr.2 - Intenzita osálání temene hlavy

18 TZ /200618doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Modelování – Krok 2. Provoz systému ESP-r ESP-r –Model tmavého zářiče + 1 zónový model haly Hliník Minerální vlna Hliník + tepelný tok

19 TZ /200619doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Modelování – Krok 2. Provozní parametry Analýza průběhu operativní a střední radiační teploty Analýza průběhu operativní a střední radiační teploty Typický zimní den Přerušované vytápění 8:00-16:00 Požadovaná teplota 18°C

20 TZ /200620doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Modelování – Krok 2. Optimální doba startu vytápění po otopné přestávce

21 TZ /200621doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Výsledky simulace : spotřeba energie na vytápění

22 TZ /200622doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Závěr Statický model pro rozmístění zářičů Statický model pro rozmístění zářičů Dynamický model pro energetické výpočty Dynamický model pro energetické výpočty Na základě výpočtu bylo provedeno nastavení regulace Na základě výpočtu bylo provedeno nastavení regulace

23 TZ /200623doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Diskuse Teplovzdušné nebo sálavé vytápění ? Teplovzdušné nebo sálavé vytápění ? Vliv sálavého vytápění na vlhkost v objektu? Vliv sálavého vytápění na vlhkost v objektu? Výška zavěšení? Výška zavěšení? Použití propanu? Použití propanu? Regulace výkonu? Regulace výkonu?

24 TZ /200624doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Vytápění + větrání objektu současně Vytápění + větrání objektu současně Použití nízkoteplotních zdrojů - kondenzační kotel, tepelné čerpadlo Použití nízkoteplotních zdrojů - kondenzační kotel, tepelné čerpadlo Možnost klimatizace… Možnost klimatizace… Snížení tepelných ztrát ? Snížení tepelných ztrát ? Absence sálavé složky vytápění Absence sálavé složky vytápění Výhodné pro nízkoenergetické domy? Výhodné pro nízkoenergetické domy? Zpětné získávání tepla… Zpětné získávání tepla… TEPLOVZDUŠNÉ VYTÁPĚNÍ

25 TZ /200625doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Teplovzdušné vytápění

26 TZ /200626doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Teplovzdušné vytápění

27 TZ /200627doc.Ing.Karel Kabele,CSc. SYSTÉMY TEPLOVZDUŠNÉHO VYTÁPĚNÍ - ROZVODY

28 TZ /200628doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Rozvody teplého vzduchu v podlaze a na půdě

29 TZ /200629doc.Ing.Karel Kabele,CSc. SYSTÉMY TEPLOVZDUŠNÉHO VYTÁPĚNÍ – ZDROJE TEPLA Lokální teplovzdušná kamna Centrální plynová jednotka

30 TZ /200630doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Základní varianta Legenda <19°C20,4°C21,8°C23,2°C24,6°C>26,5°C Analýza vnitřního prostředí místnosti s teplovzdušným vytápěním „Starý“ obvodový plášť Francouzské okno Vyústka u vnitřní stěny Te=-12°C

31 TZ /200631doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Teplota vzduchu x operativní teplota T comfort T air Legenda <19°C20,4°C21,8°C23,2°C24,6°C>26,5°C

32 TZ /200632doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Aplikace CFD ? Aplikace CFD ? Optimalizace obrazu proudění v místnostech Optimalizace obrazu proudění v místnostech Vizualizace teplotních a rychlostních polí Vizualizace teplotních a rychlostních polí Analýza vnitřního prostředí místnosti s teplovzdušným vytápěním Pozor: Interpretace výsledků! Statický výpočet – okrajové podmínky!!

33 TZ /200633doc.Ing.Karel Kabele,CSc. Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov TZ21 2005/2006 doc.Ing.Karel."

Podobné prezentace


Reklamy Google