Doc.Ing.Karel Kabele, CSc. Katedra TZB Fakulta Stavební ČVUT v Praze

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Vzorové příklady a inspirace pro úspěšné realizace
Advertisements

Domovní rozvody * hlavní domovní vedení * * odbočky k elektroměrům *
SLUŽBY SPOJENÉ S UŽÍVÁNÍM BYTU
Výkon elektrického proudu
TZ 21 – navrhování otopných soustav
ENERGETICKÉ A EKOLOGICKÉ SYSTÉMY BUDOV 2
Prezentace prácí topenářské firmy Jiří Javdošňák - Vimperk
• Vliv výběru a kvality tepelné izolace komponentů a potrubí na energetickou náročnost systému předávání tepla Joule 2010 Září Zdeněk HERMAN Předávací.
Regulace a měření doc.Ing.Karel Kabele,CSc.
TZ přednáška Otopné soustavy
Rekuperační jednotka ISIS Recover
Tepelné čerpadlo 3.
ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov Energetický audit VYHLÁŠKA.
TZ20 – vytápění Předávací stanice
Úspora energií v domácnostech - Tomáš Bílý -
Solární systémy třetí generace
VÝPOČET A HODNOCENÍ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV V ČR
Návrh a konstrukce otopných ploch II
Úspora elektrické energie
Inovace systémů vytápění Možnosti úspor při vytápění a přípravě teplé vody TRONIC CONTROL® s.r.o. Ing. Vít Mráz.
ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB ČVUT V PRAZE Fakulta stavební Katedra TZB TZB20- Vytápění Regulace, automatizace a měření ve vytápění.
Smart heat for comfort and safety Porovnání provozních nákladů cirkulace - HWAT Konkrétní aplikace.
Akumulace energie Ing. Michal Kabrhel, Ph.D. 1.
Vytápění Armatury měřící
Přednáška 11 Otopné soustavy Doc.Ing.Karel Kabele,CSc.
Výpočetní nástroj bilančního hodnocení energetické náročnosti budov
Projekt: UČÍME SE V PROSTORU Oblast: Stavebnictví
Vytápění Literatura: Jelínek V., Kabele K.: Technická zařízení budov 20, 2001 Brož K.: Vytápění, 1995 Normy ČSN.
Energetický audit, jeho úloha přípravě projektu pro program Eko-Energie – Ostrava Energetický audit, jeho úloha přípravě projektu pro program.
Projekt: UČÍME SE V PROSTORU Oblast: Stavebnictví
STAVEBNICTVÍ Zdravotechnika Příprava teplé vody I (STA56)
Vytápění Základní části teplovodního vytápění
PŘÍPRAVA TEPLÉ VODY (TUV)
TZ přednáška Otopné soustavy
Projekt: UČÍME SE V PROSTORU Oblast: Stavebnictví
Projekt: UČÍME SE V PROSTORU Oblast: Stavebnictví
Tepelné čerpadlo 2.
Modelování energetických systémů budov
Laboratoře TZB Cvičení – Měření kvality vnitřního prostředí
TZ 21 – parní otopné soustavy
TZB21- Regulace otopných soustav
Varianty řešení nízkoenergetického domu pro bydlení
NÁRODNÍ METODIKA VÝPOČTU ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV
NÁRODNÍ METODIKA VÝPOČTU ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV
Uzavřený systém Střední odborná škola Otrokovice
Využití energie Slunce
NÁRODNÍ METODIKA VÝPOČTU ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOV
Návrh a konstrukce otopných ploch I
Projekt: UČÍME SE V PROSTORU Oblast: Stavebnictví
Teplovodní otopné soustavy
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Marcela Koubová. Dostupné z Metodického portálu ISSN Provozuje.
ROTEX Solaris pokrokový solární systém Ing. Ivo Zabloudil product manager.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Marcela Koubová. Dostupné z Metodického portálu ISSN Provozuje.
Zlepšování podmínek pro výuku technických oborů a řemesel Švehlovy střední školy polytechnické Prostějov registrační číslo CZ.1.07/1.1.26/
Vytápění Ostatní zařízení otopné soustavy. Výukový materiál Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím.
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu:CZ.1.07/1.5.00/
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Marcela Koubová. Dostupné z Metodického portálu ISSN Provozuje.
Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada 18 AnotaceÚstřední.
Orbis pictus 21. století Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Elektrické ohřívače vody.
STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje.
Domovní rozvody * hlavní domovní vedení * * odbočky k elektroměrům *
Vytápění Plynové kotle
Výukový materiál zpracován v rámci projektu
Výukový materiál zpracován v rámci projektu
Tepelné čerpadlo 2.
Vytápění Otopné soustavy teplovodní, horkovodní
Výukový materiál zpracován v rámci projektu
Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/
Teplovodní kotle UT do tepelného výkonu max. 50 kW Vypracovala: Ing
Vytápění Základní části teplovodního vytápění
Transkript prezentace:

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

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

1. TV a její vlastnosti

TEPLÁ VODA zdravotně nezávadná voda, určena pro mytí, koupání, praní a umývání musí splňovat bakteriologická, biologická a chemická kritéria pro pitnou vodu daná ČSN 757111 s rostoucí teplotou vody roste reaktivita, >> koroze a vznik inkrustací Teplá užitková voda (TUV) je zdravotně nezávadná voda, která není určena k pití a vaření ale pro mytí, koupání, praní a umývání. Za TUV není považována ohřívaná provozní voda, potřebná k technologickým účelům, kde její požití člověkem nepřichází v úvahu. Jakost TUV musí splňovat bakteriologická, biologická a chemická kritéria pro pitnou vodu daná ČSN 757111. S rostoucí teplotou roste i chemická reaktivita vody, která se projevuje u kovových částí potrubí korozí materiálu a vznikem inkrustací - vápenatých a hořečnatých sloučenin, způsobujících zarůstání potrubí. U potrubí z chemicky odolných materiálů (sklo, plasty, smalty) není riziko vzniku koroze ale při použití tvrdé vody je vhodné provést protiinkrustační opatření.

Ukazatelé jakosti vody pro ohřev TV Minimální KNK4,5 Hmotnostní koncentrace fosforečnanů Hodnota pH při teplotě 20°C Hmotnostní koncentrace chloridů Látková koncentrace vápníku a hořčíku a hmotnostní koncentrace volného CO2. Proto jsou pro TUV stanoveny další požadavky na chemické a fyzikální ukazatele s ohledem na minimalizaci těchto jevů u materiálu potrubní sítě a ostatních prvků, přicházejících do styku s TUV. Protože většina současných zařízení na ohřev TUV je složena z prvků z různých materiálů, (pozinkovaná ocel, litina, plasty, měď), musí mít TUV takové složení, aby koroze byla potlačena u nejméně odolného materiálu. K hlavním ukazatelům jakosti vody pro ohřev TUV patří: Minimální KNK4,5 (kyselinová neutralizační kapacita), daná látkovým množstvím silné jednosytné kyseliny v mmol, které spotřebuje 1 litr vody k dosažení hodnoty pH 4,5 (min. 0,8 mmol/l). Hmotnostní koncentrace fosforečnanů (max 6,7 mg/l PO4.). Hodnota pH při teplotě 20°C (max.8,8) Hmotnostní koncentrace chloridů (max 150 mg/l pro litinu, měď, max 100 mg/l pro pozinkovanou ocel) Látková koncentrace vápníku a hořčíku a hmotnostní koncentrace volného CO2.

Úprava TV odkyselovací filtr dávkovač inhibitoru koroze magnetická úprava vody MUV Při vyšší teplotě prudce vzrůstá Úplná úprava vody určené k ohřevu na TUV je třístupňová a sestává se z odkyselovacího filtru, dávkovače inhibitoru koroze a magnetické úpravy vody. Odkyselovací (změkčovací) filtr snižuje tvrdost vody a tím vznik inkrustací. náhradou iontů vápníku a hořčíku ionty sodíku. Takto upravená voda je však velmi agresivní z hlediska koroze a tak další stupeň je dávkování inhibitoru koroze na bázi fosforečnanů zajišťuje vazbu CO2 a O2. Magnetická úprava vody snižuje nebezpečí vzniku inkrustací u vody s vysokou koncentrací vápníku a hořčíku. Dochází při ní k narušení krystalické struktury usazenin průchodem vody magnetickým polem a místo pevných inkrustů se hořečnaté a vápenaté soli vylučují v amorfní podobě. V současnosti se používá i jiných prostředků pro inicializaci tohoto jevu, jako je např. úprava vody průchodem silným elektrostatickým polem. Zapojení úpravy vody musí být provedeno tak, aby při odstavení zařízení na ohřev TUV bylo možné toto zařízení vyřadit z provozu a do rozvodu byla dodávána pitná voda bez úpravy. Úplná úprava vody se používá u větších zařízení, pro menší zařízení je vhodné zařadit alespoň magnetickou úpravu vody. Odkyselovací filtr Inhibitor koroze

Legionella pneumophila a TV 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 jsou přítomny v rozvodech vody, vzduchovodech, zařízeních pro solární ohřev TUV jsou citlivé na teplotu Tyčinkové bakterie Legionella pneumophila mají průměr 0,2 až 0,7 Nm a délku 1 až 4 Nm a plavou ve vodě. V přírodě se vyskytují zcela běžně ve všech povrchových vodách, ve vlhké půdě i ve spodních vodách. V suchém prostředí nejsou bakterie životaschopné. Koncentrace bakterií v přírodních vodách do teploty +10°C jsou však zcela zanedbatelné.

Vliv teploty na život bakterií Legionella pneumophila Na základě mnoha pokusů bylo zjištěno, že rozmnožování probíhá v teplotním rozmezí 5 °C až 45 °C. Do teploty vody 15 °C je nárůst počtu prakticky zanedbatelný. Při teplotách vyšších než 25 °C dochází již k exponenciálnímu růstu. V rozsahu teplot od 35 °C až do 42 °C probíhá optimální rozmnožovací proces, kdy koncentrace bakterií dosahuje až 100 miliónů jedinců v jednom litru vody. V teplotním rozsahu 45 °C až 55 °C se již rozmnožování zastavuje, ale bakterie přežívají mnoho hodin. Teprve v rozmezí teplot 60 °C až 65 °C dochází k úhynu bakterií během několika minut a od teplot 70 °C a více jde již o sekundy.

Nebezpečné je především vdechnutí !!! Účinky na člověka Bakterie LP jsou škodlivé, dostanou-li se do lidského organismu. Způsobují onemocnění zvané legionářská nemoc (legionelóza) a pontiacká horečka 10-20% případů končí úmrtím pacienta... Nebezpečné je především vdechnutí !!! Bakterie Legionella pneumophila jsou lidskému zdraví nebezpečné, dostanou-li se do plic. Tam způsobují onemocnění zvané legionelóza, projevující se jako zápal plic s velmi prudkým průběhem, končícím v 10-20% případů úmrtím pacienta. V případě včasné diagnózy je onemocnění léčitelné dostupnými léky, problém je v odlišení legionelózy od běžného zápalu plic. Dostanou-li se baktérie do žaludku, vůbec se nijak neprojevují. Protože jsou baktérie životaschopné pouze ve vodním roztoku, je pro člověka nebezpečné pouze vdechnutí vodní páry či mlhy, obsahující bakterie v dostatečné koncentraci. Tento jev může nastat především při sprchování, zvlhčování vzduchu rozprašováním teplé vody a dle některých pramenů i při pití vody. Z vlastností baktérií vyplývá, že ideálním místem pro jejich množení jsou i systémy přípravy TUV, kde jsou příznivé teploty a ostatní podmínky.

Zdroje kontaminace v systémech TV Obecně - stagnující teplá voda a usazeniny Riziková místa: Výtokové armatury Zásobníkové ohřívače a zásobníky TUV Cirkulační potrubí Bazény nad 25°C Nevhodně použité materiály a chemikálie Výtokové armatury Naproti tomu u lokální kontaminace se koncentrace bakterií podstatně sníží po prudkém počátečním výtoku vody. Zde je potom možno zdroj snáze hledat, např. ve sprchové růžici nebo v některém těsnění. Za zdroj lokální kontaminace možno považovat i okolnost, když potrubí teplé a studené vody jsou od sebe nedostatečně vzdálená a nejsou tepelně odizolována. Ohřevem stagnující studené vody na 25 až 30 °C dochází v tomto místě k rozmnožování bakterií. Dostává se tak možnost přenesení kontaminace i na rozvod studené vody. Tento stav nastává u málo používaných úseků rozvodu nebo po delších časových přestávkách. Odpuštěním vody se ale tato kontaminace značně snižuje. Zásobníkové ohříváky vody Podle všech dosavadních poznatků jsou zde vytvářeny nejvhodnější podmínky pro rozmnožování bakterií Legionella pneumophila. Teplota vody se pohybuje přimo nebo kolem rozmezí nejkritičtějších teplot 35 až 42 °C. V zásobnících se usazuje kal nebo různé sedimenty, které jsou ideální živnou půdou pro bakterie a navíc voda v bojlerech vlastně prakticky stagnuje. V prvé řadě je tedy potřeba v častých intervalech provádět odkalení a vyčištění. Sterilizaci možno zajistit případně parou, ale nutno počítat s její krátkodobou účinností. 1.1.1.2. Cirkulační potrubí V prvé řadě je třeba posoudit, zda je vůbec cirkulační potrubí potřebné vzhledem k délce potrubní sítě a k délce časové prodlevy průtoku mezi zdrojem TUV a místem spotřeby. Aby nebyly vytvářeny stagnační zóny, ve kterých může dojít ke množení Legionelly pneumophily, je-dá se říci - nutné zavádět cirkulační potrubí až k výtokovému místu. Je třeba též prověřit tlakové poměry cirkulačních čerpadel, aby v cirkulačním okruhu nedocházelo k teplotnímu rozdílu většímu než 5 K oproti zdroji TUV. Není vhodné, aby se v tomto okruhu vytvořilo samotížné proudění. U velkých budov je žádoucí, aby cirkulační voda byla tepelně dezinfikována a tím se vyloučila možnost kontaminace. 1.1.1.3. Materiály a chemické látky v systému TUV Výzkum v této oblasti není ukončen, dosavadní výsledky však naznačují závislost mezi růstem kolonií bakterií a použitým materiálem. Na základě laboratorního pokusu, kdy byl sledován časový průběh počtu kolonií bakterií na různých materiálech vyplývá, že nejmenší nárůst počtu kolonií bakterií Leginella Pneumophila vykazují kovové materiály, především měď, na které dokonce dochází při teplotách 40°C až 50°C k hubení bakterií. Na ostatních materiálech s mikroporézní strukturou povrchu, jako jsou těsnění z gumy, elastomeru a některé typy plastových trub, se bakterie množí. V několika případech byla zjištěna ložiska kolonií bakterií Legionella pneumophila v přístrojích na úpravu tvrdosti vody, kde byly použity inhibitory koroze v podobě různých sloučenin fosforečnanů, které jsou živnou půdou pro růst bakterií Legionella pneumophila.

Způsoby odstraňování bakterií Legionella pneumophila sterilizace UV zářením anodická oxidace chlorování filtrace tepelná desinfekce Sterilizace UV zářením Bakterie jsou hubeny UV zářením o vlnové délce 254 nm (viz též germicidní výbojky pro sterilizaci zdravotnických zařízení). Při sterilizaci TUV je tento způsob dosti technicky náročně proveditelný, neboť je nutné zařízení instalovat tam, kde dochází k růstu bakterií, což je dopředu až na výjimky těžko odhadnutelné. V zařízeních, konstruovaných pro tento účel se využívá kombinace ultrazvuku a UV záření. Ultrazvuk naruší mechanicky shluky bakterií a UV záření je následně zahubí. Využití tohoto principu je především v oblasti vzduchotechnických zařízení. Anodická oxidace Anodická oxidace je založena na principu přímé elektrochemické oxidace zárodků bakterií prostřednictvím obtékaného svazku elektrod, který je umístěn v části potrubní sítě. Chlorování Chlorování je možné rozdělit na sanační a kontinuální. U sanačního chlorování je cílem krátkodobě drasticky zlikvidovat vytvořené kolonie bakterií Legionella pneumophila. K tomu je potřeba vysokých koncentrací chloru 15 až 150 ppm, které však jsou v praxi nepoužitelné. Při kontinuálním chlorování s malou koncentrací chloru do 2 ppm je účinek na bakterie Legionella pneumophila sporný, neboť při shlucích bakterií se chlor nedostane dovnitř kolonie. Kontinuálním chlorováním není prakticky možné zabránit výskytu a rozmnožování bakterií Legionella pneumophila ve vodě. 1.1.1.4. Tepelná desinfekce Tepelná desinfekce je nejrozšířenější metodou likvidace bakterií Legionella pneumophila. Nejjednodušší řešení ochrany systémů centrální přípravy TUV, kde jenebezpečí největší, by bylo provozovat ohříváky na minimální teplotu užitkové vody 65°C až 70 °C. To je však v rozporu s požadavky teplotu TUV max 60°C v rozvodech a na výtoku 55°C ( při vyšších teplotách nebezpečí opaření). Z těchto důvodů jsou zapojení pro tepelnou desinfekci vody složitější,neboť musí umožnit ohřátí vody nad teplotu 70°C a její následné zchlazení na požadovanou teplotu TUV. V poslední době se objevila řada firem, které nabízejí ucelený systém na centrální přípravu teplé vody. Podstata jejich řešení je prakticky shodná. Studená voda o teplotě 10 °C se většinou po filtraci zavádí do průtokového výměníku-chladiče teplé vody, kde se přihřeje na 25 až 30 °C. Tato přihřátá voda je zavedena do zásobníku, kde se ohřeje na 65 °C. Protože je voda na této teplotě udržována minimálně 4 minuty, je zaručeno, že je zbavena všech zárodků Legionella pneumophila. Voda ze zásobníku potom projde již dříve jmenovaným průtokovým výměníkem-chladičem, kde se jednak ochladí na 45 °C a je zavedena přímo k výtokovému místu a jednak současně přihřeje přiváděnou studenou vodu. Celý tento systém je napojen na vodovodní řad, takže otevřením výtoku teplé vody dojde současně k přívodu studené vody do tohoto systému. Případná cirkulační voda je zavedena přímo do ohřívacího zásobníku, kde je tepelně dezinfikována. Příklady schématu zapojení těchto zařízení jsou na obr.1 Jsou dodávány samozřejmě též složitější systémy s několika průtokovými chladiči a ohřívacími zásobníky, které umožňují výstup teplé užitkové vody o několika rozdílných teplotách, jako např. 28 °C pro plavecké bazény, 35 °C pro vířivé lázně (whirlpool), 45 °C pro sprchy, 60 °C pro kuchyně a fyzikální terapii atd. Základem těchto řešení jsou patentované míchací ventily, patentované rozdělovací ventily a speciální stojaté tepelné zásobníky vč. průtokových výměníků - chladičů. V systémech lokální přípravy TUV, kde jsou použity průtokové ohřívače je nebezpečí rozmnožení bakterií menší.. Zde možno s výhodou využít okolnosti, že doba ohřevu vody je poměrně krátká, takže nedojde k množení bakterií a že potrubní rozvod TUV je možno minimalizovat. Každopádně je ale třeba zajistit, aby nashromážděná voda mohla odtéci a nedošlo k její stagnaci, např. ve sprchové růžici, míchací baterii a pod. Vodní objem vanové sprchové růžice činí cca 50 až 100 ml a její hadice cca 20 až 50 ml.

Schéma zařízení na tepelnou desinfekci TV

Schéma zařízení na tepelnou desinfekci TV

Schéma zařízení na tepelnou desinfekci TV

Jakost TV - legislativa ČSN 830616 Jakost teplé užitkové vody, ČSN 757111 Pitná voda ČSN 830615 Požadavky na jakost vody dopravované potrubím. ČSN 060320 Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování (1998)

2. Způsoby ohřevu TV, prvky zařízení na přípravu TV

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

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

3. Prvky zařízení na přípravu TV

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

Zařízení pro zásobníkový ohřev TV

Nepřímo ohřívaný zásobník

Beztlaký x tlakový zásobník

Příklad zapojení pro zásobníkový ohřev TV

Zařízení pro průtočný ohřev TUV

Příklad zapojení pro průtočný ohřev TUV

Zařízení pro smíšený ohřev TV kombinace zásobníkového a průtokového ohřevu 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

Příklad zapojení pro smíšený ohřev

Pojistné a zabezpečovací prvky ohřevu TV

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

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

Distribuční síť TUV Izolace Izolace potrubí 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 )

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

Přihřívání potrubí samoregulačním topným kabelem

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

4.Navrhování systémů přípravy TV

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

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

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

Navrhování koncepce systémů přípravy TUV Rozmístění odběrních míst

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

Navrhování koncepce systémů přípravy TUV Dostupná energie

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

Zdroje TV a energie Dálkové vytápění Systém ohřevu TV Ústřední Dálkový Ohřev Průtokový Zásobníkový Smíšený

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

Zdroje TV a energie Plynná a pevná paliva Zásobníkový ohřev Nepřímoohřívaný zásobník plynový kotel + zásobník Přímoohřívaný zásobník plynový spotřebič 7-103 kW se zásobníkem 80-380l Pevná paliva Kombinovaný zásobník Přímo ohřívaný zásobník

Přímo ohřívané plynové zásobníky

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

Navrhování koncepce systémů přípravy TUV Potřeba vody

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

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

Příprava TV Potřeba TV Potřeba TV pro byt.fond ČSN 060320 77 l/os/den při 60°C (všední den) 103 l/os/den při 60°C (soboty a neděle) tj. cca 83 l/os/den Rozbor provozu - firemní podklady 30 - 60 l/os/den při 60°C dle vybavení a komfortu potřeba vody na jednotlivé činnosti v denním rozložení

Příprava TV Potřeba TV

Charakteristiky výtoků TUV

Rozložení odběru v průběhu periody – rozbor provozu

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

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

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

Postup dimenzování 1. Potřeba TV 2. Potřeba tepla mytí osob, nádobí a úklid V2p = ni.Σ(nd.Uo.  d.pd) + nj.Vd + nu.Vd 2. Potřeba tepla E2t = c. V2p .(t1 – t2) [kWh.per-1] Ztráty v rozvodech E2z E2p = E2t + E2z [kWh.per-1]

Objem zásobníku, výkon zdroje Vz = ΔEmax /c/(t2 – t1) Zásobníkový ohřev Q1n =(E1/ )max Průtočný ohřev Q1n = Σ (nv . qv). s Dodávka Odběr ΔEmax Ztráty

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? Výpočet: Potřeba TUV V2p = 200. 82= 16400 l/den Potřeba tepla E2t = c. V2p .(t1 – t2)= = 4200.16400.(55-10)/3600= 860 [kWh/den] Ztráty v rozvodech 100% E2z = z. E2t = 1.860 = 860[kWh/den] Celkem potřeba tepla E2p = E2t + E2z = 860+860 = 1720 [kWh/den]

Příklad - Výpočet Příkon Q1n =(E1/ )max Q1n = 1447/20= Q1n = 72 kW Objem zásobníku Vz = ΔEmax /c/(t2 – t1) Vz = 300/1,163/(55-10)= Vz = 5,7 m3 Příkon Q1n =(E1/ )max Q1n = 1447/20= Q1n = 72 kW Dodávka E1 Odběr ΔEmax 300 kWh Ztráty

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

Potřeba x spotřeba - voda

Potřeba x spotřeba – teplo

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

Příklad 2

Počítačové modelování chodu zařízení na ohřev TV Domotec Syncro specializovaný simulační program pro analýzu smíšeného ohřevu TV www.domotec.ch

Počítačové zpracování výpočtu QUANTUM NAVO Výpočet křivky odběru tepla a TV pro dané typy objektu Návrh ohřívače TV Katalog ohřívačů www.quantumas.cz

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

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)

Literatura

Děkuji za pozornost … http://tzb.fsv.cvut.cz http://www.tzb-info.cz