POTŘEBA TEPLA NA VYT vs. TV REKUPERACE TEPLA ZÁSADY NÁVRHU INŽENÝRSKÝCH SÍTÍ

Transkript

1 POTŘEBA TEPLA NA VYT vs. TV REKUPERACE TEPLA ZÁSADY NÁVRHU INŽENÝRSKÝCH SÍTÍ Roman Vavřička ČVUT v Praze, Fakulta strojní Ústav techniky prostředí 1/20

2 Potřeba tepla na vytápění Křivka trvání venkovních teplot 2/20

3 Potřeba tepla na vytápění Potřeby tepla dle standardních podmínek projektu: 3/20 Ø ČSN EN ISO Ø Denostupňová metoda Bytové domy bez nuceného systému větrání

4 Potřeba tepla na vytápění Faktory ovlivňující výpočet: Ø Ø Intenzita větrání n [1/h] Reálný průběh venkovní teploty t e [ C] 4/20

5 Potřeba tepla na vytápění Sestavení okrajových podmínek výpočtu bilancování potřeby tepla v intervalu 24 hodin: Ø Průměrné vnější a venkovní zisky (za 24 hodin) Ø Denní průměrná venkovní teplota vzduchu Ø Model intenzity větrání v závislosti na venkovní teplotě vzduchu tj. model chování uživatele během dne 5/20

6 Potřeba tepla na vytápění Výsledky modelu bytový dům 180 bytů: Potřeba energie na vytápění [GJ] Odchylky [%] Měsíc ČSN EN ISO Denostupňová ČSN EN ISO Denostupňová Naměřená metoda metoda Leden % 209% Únor % 212% Březen % 217% Duben % 306% Květen % 312% Červen % 0% Červenec % 0% Srpen % 0% Září % 388% Říjen % 364% Listopad % 217% Prosinec % 214% 6/20

7 Potřeba tepla na vytápění Výsledky modelu bytový dům 180 bytů: Spotřeba tepla v [GJ] Přínos výpočtového modelu: ČSN EN ISO Denostupnova Naměřená 7/20 Ø Možnost přesnější predikce potřeby tepla již ve fázi projektu Ø Úprava smluvních podmínek pro dodávku tepla z CZT

8 Potřeba tepla na přípravu teplé vody Možnost A ( t2 - tsv1) ( ) ( ) t - t Q = Q d + 08, Q N-d TV,r TV,den TV,den d N t SV1 t SV2 2 SV 2 počet dnů otopného období [den], počet pracovních dní soustavy TV (obvykle 365) [den] teplota studené vody v létě [ C], teplota studené vody v zimě [ C], Možnost B Q = Q 349, 5 TV,r TV,d 349,5 dne??? 25 % snížení potřeby TV v Červenci a Srpnu (tj. 62 dní) t SV = 10 C Př.: V TV = 120 l/den kwh/rok kwh/rok (+ 9,3 %) 8/20

9 Rekuperace tepla v systémech TV OTOPNÁ SOUSTAVA JE UZAVŘENÝ OKRUH. KAM TEČE TA TEPLÁ VODA ZE SPRCHNY, Z VANY, Z MYČKY, Z PRAČKY atd.??? 9/20

10 Rekuperace tepla v systémech TV 10/20

11 Rekuperace tepla v systémech TV Laboratorní zkoušky 11/20

12 Rekuperace tepla v systémech TV Průběh teplot vody v reálné sprše 12/20

13 Rekuperace tepla v systémech TV Úspora tepla není rovna teplotní účinnosti rekuperačního výměníku TV!!! max ( ) ( ) ( ) ( ) Q& V& r c t -t t -t h = Q& = = V& r c t -t t -t SV SV SV P SV P SV SV SV SV MIX SV MIX SV 1- h QBez - QS Q ZZT = = 1- QBez 1- h Okrajové podmínky návrhu: Ø Cena tepla Ø Počet sprchových cyklů Ø Dispozice objektu ( tmix -Dtoch -tsv ) ( tmix - tsv ) ( tmix -Dtoch -tsv ) ( t - t ) TV SV 13/20

14 Zásady návrhu inženýrských sítí Hlukové hledisko: 1. Metoda redukce hluku ve zdroji Odstranění zdroje hluku nebo ve snížení jeho hlučnosti. Např. při návrhu potrubní sítě to jsou vhodně volené rychlosti proudění, apod. 2. Metoda dispozice Správný návrh prostorové situace uvnitř budovy (kotelny, toalety, kuchyně, koupelny atd.) může ušetřit výrazné finanční prostředky na zajištění akustické pohody chráněných místností (ložnice, obývací pokoje, kanceláře). 3. Metoda izolace Odizolování hlučného zařízení nebo celého hlučného prostoru, speciálními kryty, příčkami apod. Např. izolační rohože mezi zařizovací předměty zdravotní techniky zavěšených na stěnách, apod. 14/20

15 Zásady návrhu inženýrských sítí Hlukové hledisko: 15/20

16 Zásady návrhu inženýrských sítí Dl = l t a D l - změna délky potrubí [mm] l 0 - délka úseku potrubí [m] α - součinitel teplotní délkové roztažnosti potrubí [mm/m K] t - rozdíl teplot [K] 0 Materiál potrubí Součinitel délkové roztažnosti α [mm/m K] Modul pružnosti E [MPa] Hmotnost potrubí DN 15 [kg/m] Ocel 0, až ,23 Měď 0, až ,48 Hliník 0, až ,34 AL-PEX (vícevrstvé) 0,026 5 až ,147 PVC 0,08 3 až ,137 PEX 0,15 6 až ,169 PE-HD (PN 10) 0,18 0,8 až 1, ,174 16/20

17 Zásady návrhu inženýrských sítí Změna délky 10 m dlouhého potrubí při ohřátí o 50 K. 17/20 Materiál potrubí Změna délky l [mm] Ocel 6 Měď 8,5 Hliník 12 AL-PEX (vícevrstvé potrubí) 13 PVC 40 PEX 75 PE-HD (PN 10) 90

18 Zásady návrhu inženýrských sítí Lom trasy potrubí Ohybový kompenzátor 18/20

19 Zásady návrhu inženýrských sítí 19/20

20 Zásady návrhu inženýrských sítí Tepelné a tlakové namáhání plastového potrubí. Chybějící kovový díl potrubí = Životnost plastu v řádech hodin!!! 20/20

21 Odborné zaměření ústavu Technika prostředí pro kvalitu života výrobu životní prostředí S ohledem na spotřebu energie Vytápění a příprava TV Větrání a klimatizace Ochrana ovzduší Snižování hluku a vibrací Alternativní zdroje energie 21/20 Přesah našeho oboru: fyziologie, hygiena, ekologie, stavebnictví, bezpečnost, Simulace budov a systémů

22 DĚKUJI ZA POZORNOST 22/20