ENEF 2014 Chladenie a kúrenie vo vzduchotechnike. Ing. Dezider Machovec t.č.: Mail:

Transkript

1 ENEF 2014 Chladenie a kúrenie vo vzduchotechnike Ing. Dezider Machovec t.č.: Mail: machovec@fiving.sk

2 Funkcie vzduchotechnických zariadení: A: Vetranie - pretlakové - podtlakové - rovnotlaké B: Vetranie s dohrevom - dimenzované na pokrytie tepelných strát objektu ( tzv. teplovzdušné kúrenie) - bez dimenzovania na pokrytie tepelných objektu ohrev vzduchu parou, vodou, plynom, elektrikou C: Vetranie s dohrevom a rekuperáciou rekuperácia rotačným výmenníkom, doskovým výmenníkom, tepelnými trubicami, glykolovým okruhom D: Vetranie s dohrevom, rekuperáciou a chladením - chladenie s vodným výmenníkom ( potrebný zdroj chladu ) - chladenie s priamym výparníkom

3 Vetranie s dohrevom, rekuperáciou a chladením s reverzným chladiacim okruhom Vetranie s dohrevom, rekuperáciou a chladením s reverzným chladiacim okruhom - tzv. tepelné čerpadlo vzduch/vzduch - technické riešenie ovplyvňuje: A: Klimatické podmienky v našom pásme Teplota vonkajšieho vzduchu kolíše od -20 C do +32 C = 50K Potrebujeme ohrievať -20 C na +20 C = 40K Potrebujeme chladiť +32 C na +22 C = 10K B: Pracovné podmienky navrhovaného objektu Tepelné straty a tepelné zisky Technologická záťaž Hygienické a technologické požiadavky na vetranie

4 Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch s jedným kompresorom a rekuperátorom - kúrenie Vonkajšia teplota -18 až + 15 C/40% Max. príkon 1 kompresora P K =2,12 kw Vzduchový výkon zariadenia m 3 /h Doskový rekuperátor

5 Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch s dvomi kompresormi a rekuperátorom - kúrenie Vonkajšia teplota -18 až + 15 C/40% Max. príkon 1 kompresora P K =2,12 kw Vzduchový výkon zariadenia m 3 /h Doskový rekuperátor

6 Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch s dvomi kompresormi a rekuperátorom kúrenie, chladenie 1) predstavuje priebeh celkového vykurovacieho vykurovacieho zariadenia (kondenzačný výkon) 1 ) predstavuje priebeh celkového citeľného chladiaceho výkonu zariadenia 2 a 2 ) predstavuje množstvo tepla, ktoré je potrebné aby vzduch v priestore mal celoročne teplotu 21 C ( v prípade letnej prevádzky 21 C-26 C) 3) predstavuje citeľný vykurovací výkon regeneračného výmenníka 3 ) predstavuje citeľný chladiaci výkon regeneračného výmenníka 4) predstavuje kondenzačný výkon chladiaceho okruhu v prevádzke vykurovania 5) priebeh príkonu pohonu regeneračného výmenníka 6) priebeh príkonu chladiaceho kompresora v prevádzke vykurovania a chladenia 7) príkon ventilátorov umiestnených na prívode a odvode vzduchu zo zariadenia 8) priebeh vykurovacieho faktora 9) priebeh chladiaceho faktora 10) tento bod označuje rovnovážny stav kedy vykurovací výkon kondenzátora je rovnaký ako tepelné potreby priestoru 11) tento bod označuje zmenu kondenzačnej teploty (zvýšenie), ktorá sa následne prejaví aj na zmene chladiaceho výkonu, na narastaní príkonu kompresora a poklesom chladiaceho faktoru (chladiaci výkon pri okolitej teplote +35 C je menší ako chladiaci výkon pri vonkajšej teplote +30 C)

7 Tepelné čerpadlo vzduch/vzduch návrh zariadenia Jasný stavebný, výrobný a prevádzkový zámer (kvalitné zadanie) Analýza prevádzkových stavov s využitím všetkých dnes dostupných technológií klimatizácie ( spôsob rekuperácie, spôsob kúrenia, chladenia, využitie voľného chladenia atď.) Určenie bodov zvratu pre jednotlivé spôsoby kúrenia, chladenia a vetrania a návrh min. 2-3 riešení. Výpočet investičných nákladov a nákladov pre ročnú prevádzku Zadanie pre naprogramovanie riadiacej jednotky zariadenia resp. celého súboru zariadení

8 Návrh klimatizačného zariadenia vysoká tepelná záťaž od technológie po celý rok - vysoké nároky na odvetranie A: Kompaktná klimatizačná jednotka s plynovým ohrevom B: Kompaktná klimatizačná jednotka s TČ C: Klimatizačná jednotka + kondenzačná jednotka ohrev TČ

9 Výkon (kw) A: Kompaktná klimatizačná jednotka s plynovým ohrevom 140,00 Tepelné straty / záťaž klimatizovaného priestoru Potrebný výkon ohrievača / chladiča vzduchu 120,00 využitý tepelný výkon rekuperátora tepelný výkon plynového ohrievača Príkon kompresorov TC AW na chladenie 100,00 Ventilátory 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00

10 Výkon (kw) B: Kompaktná klimatizačná jednotka s TČ 140,00 120,00 100,00 Tepelné straty / záťaž klimatizovaného priestoru Potrebný výkon ohrievača / chladiča vzduchu využitý tepelný výkon rekuperátora Príkon kompresorov TC AW na vykurovanie Príkon kompresorov TC AW na chladenie Ventilátory 80,00 dohrev elektrickým ohrievačom - BJ kompakt 60,00 40,00 20,00 0,00 Teplota vonkajšieho vzduchu ( C)

11 Výkon (kw) C: Klimatizačná jednotka + kondenzačná jednotka ohrev TČ 140,00 Tepelné straty / záťaž klimatizovaného priestoru Potrebný výkon ohrievača / chladiča vzduchu využitý tepelný výkon rekuperátora 120,00 dohrev elektrickým ohrievačom - BJ + KJ Príkon kompresorov TC AW na vykurovanie 100,00 Príkon kompresorov TC AW na chladenie Ventilátory spolu 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Teplota vonkajšieho vzduchu ( C)

12 Jednotka BJ + kondenzačná jednotka ohrev TČ Kompaktna jednotka BJ ohrev plyn Kompaktná jednotka BJ ohrev TČ Ekonomické vyhodnotenie prevádzkových nákladov B A C Potreba elektrickej energie na pohon kompresorov na vykurovanie BJ ,47 kwh /ks Potreba elektrickej energie na pohon kompresorov na chladenie BJ 5 727,98 kwh 630 /ks Potreba el.energie na ventilátory BJ ,31 kwh /ks Potreba elektrickej energie na elektrodohrev BJ 144,12 kwh 16 /ks Potreba elektrickej energie celkom BJ kompakt ,88 kwh Potreba tepla s rekuperátorom ,66 kwh /ks Potreba elektrickej energie na pohon kompresorov na chladenie BJ 5 727,98 kwh 630 /ks Potreba el.energie na ventilátory BJ ,31 kwh /ks Potreba elektrickej energie na pohon kompresorov na /k vykurovanie KJ ,12 kwh s Potreba elektrickej energie na pohon kompresorov na /k chladenie KJ 6 071,61 kwh 668 s Potreba el.energie na ventilátory KJ ,31 kwh Potreba elektrickej energie na elektrodohrev KJ 5 304,19 kwh 583 /k s /k s Potreba elektrickej energie celkom BJ + KJ ,23 kwh Ročné náklady spolu /ks /ks /k s Zvýšené prevádzkové náklady /ks Počet zariadení 4 ks Ročné prevádzkové náklady Zvýšené prevádzkové náklady /k s Investičné náklady na vzt jednotky /ks /ks /k s

13

14 Návrh klimatizačného zariadenia vysoká tepelná záťaž od technológie po celý rok - vysoké nároky na odvetranie A: Delené klimatizačné zariadenie z dôvodu nosnosti strechy B: Glykolový rekuperačný systém

15 Vizualizácia dohľadový systém Letná prevádzka COP 3,25

16 Vizualizácia dohľadový systém Zimná prevádzka COP 3,95

17

18 Cieľová skupina Výrobné haly, Obrábanie kovov, Kaliarne, Lisovne... (prevádzky s vysokou tepelnou záťažou) Elektrotechnický priemysel, Tlačiarne, Farmaceutický priemysel... (prevádzky so znečisteným vzduchom a potrebnou veľkou výmenou vzduchu) Nákupné centrá, Hotely, Reštaurácie... Potravinársky a mäso spracujúci priemysel

19 Požiadavky na realizátora Projektant s vysokou odbornosťou v oblasti kúrenia, chladenia, vetrania, ktorý pozná výhody a nevýhody jednotlivých spôsobov navrhnutých riešení Výrobca zariadení, ktorý je ochotný navrhnúť a vyrobiť zariadenia poľa výpočtových hodnôt projektanta Programátor, ktorý má znalosti s vetraním, chladením, klimatizáciou a akceptuje fyzikálne dané hodnoty, pri ktorých je potrebné regulovať jednotlivé prevádzkové stavy zariadenia. Realizátor schopný urobiť optimalizáciu prevádzky zariadenia na základe vyhodnotenia ročných grafov prevádzky

20 Ďakujem za pozornosť.