ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov. TZ1- Vytápění

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov. TZ1- Vytápění"

Roman Kašpar
před 5 lety
Počet zobrazení:

Otopné Otopnésoustavy prof.ing.karel prof.ing.karel Kabele,CSc.

1 ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov TZ1- Vytápění Předn Přednáška Otopné Otopnésoustavy prof.ing.karel prof.ing.karel Kabele,CSc. Kabele,CSc. Teplovodní otopné soustavy včera... 1

2 Teplovodní otopné soustavy a dnes Princip Otopná soustava zdroj potrubní síť spotřebi ebiče e tepla Teplonosná látka voda (nemrznoucí směs) s) pára T 1,ρ 1 Přívodní potrubí Kotel Expanzní nádoba T 2,ρ 2 Vratné potrubí Otopné těleso H Základní části teplovodních otopných soustav 2

3 Navrhování OS Vstupní informace Umístění stavby Účel objektu (obytná budova, občanská vybavenost, průmysl, sportovní stavby) Provoz objektu (přerušovaný, nepřetržitý, počet provozních jednotek) Konstrukce budovy z hlediska tepelně technických vlastností Konstrukce budovy z hlediska uložení potrubí Rozmístění a typ otopných ploch Navrhování OS Funkční požadavky Propojení otopných těles t se zdrojem Odvzdušnění Možnost vypouštění Integrace do stavby...? 3

4 Navrhování OS Kritéria ria optimalizace délka rozvodů umístění otopných ploch ve vytápěné místnosti způsob regulace hydraulická stabilita míra zásahu do stavebních konstrukcí investiční náklady provozní náklady možnost opravy Návrhové parametry teplovodních OS geometrické, teplotní, tlakové a materiálové parametry (1) (2) (3) (4) (5) Způsob oběhu otopné vody Prostorové uspořádání otopné soustavy Nejvyšší pracovní teplota otopné vody Materiál na potrubní síť Konstrukce expanzní nádoby 4

5 1. Oběh h otopné vody Přirozený p 1 =h.ρ 1.g p 2 =h.ρ 2.g Δp c =Δp ρ =p 2 -p 1 =h.(ρ 2 - ρ 1 ).g Nucený Δp c =Δp č + Δp ρ P1 P2 T 1,ρ 1 Přívodní potrubí Kotel Expanzní nádoba T 2,ρ 2 Vratné potrubí Otopné těleso H 2. Prostorové uspořádání soustavy 2.1 Vzájemn jemné propojení těles jednotrubková,, dvoutrubková soustava 2.2 Umíst stění ležat atého rozvodu spodní,, horní,, kombinované 2.3 Vedení přípojek pojek k tělest lesům horizontáln lní,, vertikáln lní,, hvězdicov zdicové 5

6 2. Prostorové uspořádání OS 2.1 Vzájemn jemné propojení těles Dvoutrubkové soustavy Jednotrubkové soustavy Dvoutrubkové soustavy Protiproudé zapojení Souproudé zapojení Tichelmann 6

Jezdecké zapojení Regulovaný obtok ventilem, clonou,

trubky, fitinkem v místě napojení zpětné přípojky Se

2 Jednotrubkové soustavy Napojení těles směšovacími

7 Horizontální Průtočné S obtokem Jednotrubkové soustavy Základní schémata zapojení Jezdecké zapojení Regulovaný obtok ventilem, clonou, zúžením kmenové trubky, zasunutím přípojek do kmenové trubky, fitinkem v místě napojení zpětné přípojky Se směšovac ovací armaturou dvoubodovou jednobodovou Jednotrubkové soustavy Napojení těles směšovacími armaturami Vysokodporové - směšovací dvoubodové směšovací jednobodové ventil kompakt 7

2.1.2 Jednotrubkové soustavy Napojení těles nízkoodporovými armaturami Nízkoodporové přímé nebo rohové radiátorové ventily 2.1.2 Jednotrubkové soustavy

8 2.1.2 Jednotrubkové soustavy Napojení těles nízkoodporovými armaturami Nízkoodporové přímé nebo rohové radiátorové ventily Jednotrubkové soustavy varianty Podle uživatelu ivatelů Okruhy bytové a zonové Podle umíst stění stoupaček Okruhy uzavřen ené a rozvinuté Jednotrubková soustava s reverzním provozem 8

9 2.1 Vzájemn jemné propojení těles Závěr Srovnání dvoutrubky a jednotrubky Délka rozvodů Oběh otopné vody Měření a regulace Stavební úpravy Tlakové poměry 2.2 Umíst stění ležat atého rozvodu Spodní rozvod Horní rozvod Kombinovaný rozvod 9

10 2.3 Vedení přípojek pojek k tělest lesům Vertikální Horizontální Hvězdicová 3. Teplotní parametry Pracovní teploty v OS Výpočtová teplota otopné vody Expanzní na vstupu do otopné soustavy t 1 nádoba na výstupu z otopné soustavy t 2 t w1 t Tp,max Otopné těleso na vstupu do otopného tělesa t w1 na výstupu z otopného tělesa t w2 Střední teplota otopného tělesa tw Přívodní potrubí t 1 Kotel t w2 Vratné potrubí t 2 t w Nejvyšší teplota povrchu otopných těles t Tp max Teplotní spád otopného tělesa = t w1 - t w2 Teplotní spád soustavy = t 1 - t 2 10

11 3. Teplotní parametry OS Výkon přenp enášený soustavou Q& ( ) = M c t 1 t 2 Výkon přenp enášený tělesem Q& t = h A ( t t ) w i Přívodní potrubí t 1 Kotel Expanzní nádoba t p1,max t w1 Otopné těleso t w2 t w Vratné potrubí t 2 3. Teplotní parametry OS kritéria ria pro volbu parametrů Ekonomické faktory (minimalizace nákladů na realizaci i provoz soustavy); Fyzikální vlastnosti pracovní látky ( pro teplovodní soustavy maximální teplota 115 C); Hygienické požadavky na otopnou soustavu resp. na tělesa; Technické možnosti zdroje tepla ( např. nízkoteplotní zdroje určují maximální teplotu otopné vody v soustavě) Legislativní požadavky vyhláška 151/2001 MPO omezuje teplotu otopné vody na 75 C 11

12 3. Teplotní parametry OS volba parametrů Teplota otopné vody u soustavy Teplovodní nízkoteplotní t 1 <=65 C Teplovodní otevřené 65 C <t 1 <= 95 C Teplovodní uzavřené 65 C <t 1 <= 115 C Horkovodní t 1 > 115 C Teplotní spád d OS 10K až 25K, u horkovodních soustav 40K až 50K. 90/70 C, 85/75 C, 80/60 C, 75/65 C,70/50 C, 70/60 C. 3. Teplotní parametry OS volba parametrů Teploty otopných tělest maximáln lní povrchová teplota (85 aža 90 C) t Tp t max = w 1 2,5 Teplotní spád dvoutrubka = teplotní spád d OS (15 aža 25 K) jednotrubka < teplotní spád d OS (5 aža 10 K) 12

1 Ocel Tradiční materiál, dobré mechanické vlastnosti ocel třídy t 11.353.0.

13 4. Materiál l rozvodu O materiálu nutno rozhodnout na počátku projektu - různé mechanické vlastnosti mají vliv na koncepci řešení Používan vané materiály ocel měď plasty 4.Materiál l rozvodu 4.1 Ocel Tradiční materiál, dobré mechanické vlastnosti ocel třídy t do DN 50 se používá trubek ocelových závitových z běžb ěžných, pro většív průměry ry se používá hladkých bezešvých trubek Svařov ování 13

14 4. Materiál l rozvodu 4.2 MěďM Menší spotřeba materiálu Citlivá na chem.slo.složení vody ph min7 Nebezpečí vzniku elektrochemické koroze (Al) pájení měkké a tvrdé Materiály 4. Materiál l rozvodu 4.3 Plasty síťovaný polyetylén (PEX, VPE), polybuten (polybutylen, polybuten-1,pb), statistický polypropylen (PP-R, PP-RC,PP-3), chlorované PVC (C-PVC, PVC-C) vrstvená potrubí s kovovou vložkou. Uložen ení potrubí Životnost!!! Kyslíkov ková bariéra ra? 14

15 Návrhové parametry OS Shrnutí Návrhové parametry vodních otopných soustav Prostorové uspořádání soustavy Nejvyšší pracovní teplota Konstrukce expanzní nádoby Oběh otopné vody Materiál rozvodu Vzájemné propojení těles Umístění ležatého rozvodu Vedení přípojek k tělesům Nízkoteplotní do 65 C Otevřená Přirozený Ocel Jednotrubkové Dvoutrubkové Spodní Vertikální Teplovodní od 65 c do 115 C Uzavřená Nucený Měď Průtočná S obtokem Protiproud Souproud Horní Kombinovaná Horizontální Hvězdicová Horkovodní nad 115 C Plasty ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov Výpočty teplovodních otopných soustav 15

16 Výpočet Volba teplotního spádu stanovení přenášeného výkonu způsob oběhu Hydraulické schéma, rozdělen lení na úseky, označen ení okruhů Výpočet hmotnostního ho průtoku v jednotlivých úsecích ch Návrh dimenzí potrubí Přirozený oběh metoda daného tlakového rozdílu účinný tlak + přídavný p vztlak etážov ová soustava? Nucený oběh metoda ekonomické měrné tlakové ztráty ty 60 aža 200 Pa.m -1 metoda optimáln lních rychlostí 0,05 aža 1,0 m.s - 1 (!!! Hluk) metoda daného tlakového rozdílu čerpadlo + přídavný p vztlak, kpa 16

17 Výpočet tlakových ztrát Výpočet tlakové ztráty ty třením místními odpory Tlakové ztráty ty okruhu porovnáme s dynamický tlakem Přebytek ebytek tlaku regulujeme nastavením regulačních armatur Nedostatek tlaku buď zvýšen ením m tlaku nebo snížen ením tlakových ztrát Vyregulování soustav v ustálen leném m stavu Regulační ventily u těles t ve většinv ině případů Regulační ventily v okruhu při i rozsáhlých soustavách, kde je nutné vyvážit více v objektů nebo částí Clonky v potrubí nedoporučuje uje se (zarůst stání,, koroze) 17

Podobné dokumenty

Základní části teplovodních otopných soustav

OTOPNÉ SOUSTAVY 56 Základní části teplovodních otopných soustav 58 1 Navrhování OS Vstupní informace Umístění stavby Účel objektu (obytná budova, občanská vybavenost, průmysl, sportovní stavby) Provoz