Vnitřní vodovod - příprava teplé vody -

Transkript

1 ČVUT v PRAZE, Fakulta stavební - katedra technických zařízení budov Vnitřní vodovod - příprava teplé vody - Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. Ing. Hana Doležílková katedra technických zařízení budov NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 1

2 Teplá voda legislativa zdravotně nezávadná ohřátá pitná voda, splňující kriteria Vyhlášky 252/2004 z , kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody ČSN Ohřívání vody - Navrhování a projektování (1998, oprava ) určena k mytí, koupání osob, mytí nádobí a zařízení, praní prádla, úklidu prostorů není určena k pití nebo vaření NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 2

3 Teplá voda studená voda zima 3-10 C, pro výpočet t=10 C léto C teplá voda termická desinfekce na teplotu > 60 C korozívní účinky < 60 C ochrana proti legionnelle > 70 C - krátkodobá desinfekce (sjezd legionářů 1976 v Americe) centrální ohřev 55 C (ČSN ) lokální ohřev až 85 C (mytí nádobí, sterilizace) směšovaná voda - smísení vody pro konkrétní účely obvykle pro mytí, sprchování C (ochrana proti opaření, zejména při pobytu dětí) NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 3

4 Příprava teplé vody ohřev TV se provádí předáním energie v zařízení, nebo předáním tepla z teplonosné látky návrh zařízení pro ohřev TV se provádí podle ČSN , vychází se z rozboru provozu objektu jak stanovit spotřebu vody v objektu? legislativa odhad podle jiných referenčních objektů odhad podle dostupných měření měření spotřeby vody ve stávajícím objektu (rekonstrukce) návrh přípravy teplé vody musí korespondovat s uvažovaným zdrojem tepla, jeho výkonem, způsobem provozu a regulace zvážit budoucí možnost připojení na alternativní zdroj NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 4

5 Příprava teplé vody Zdroj TV Energie + SV Distribuční síť Ztráty TV Výtokové armatury NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 5

6 Potřeba x spotřeba - voda Energie + SV TV NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 6

7 Potřeba x spotřeba teplo Energie + SV TV NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 7

8 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 NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 8

9 Potřeba TV během periody Atypický objekt součet dávek TV na mytí osob nádobí úklid Typický objekt z bilance potřeby TV podle počtu osob NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 9

10 Příprava teplé vody Potřeba TV pro byt.fond ČSN 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 l/os/den při 60 C dle vybavení a komfortu potřeba vody na jednotlivé činnosti v denním rozložení NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 10

11 Příprava teplé vody NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 11

12 Charakteristiky výtoků TV Odvození průměrné denní potřeby teplé vody na osobu v bytovém domě NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 12

13 Charakteristiky výtoků TV Průtokový ohřev teplé vody pro bytový objekt SOUČINITEL SOUČASNOSTI PRO BYTOVÉ OBJEKTY 1,2 s o u č i n i t e l s o u č a s n o s t i 1 0,8 0,6 0,4 0, počet bytů NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 13

14 Charakteristiky výtoků TV NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 14

15 Rozložení odběru v průběhu periody rozbor provozu % denní denní potřeby potřeby vody vody hod hod Bytový Bytový dům dům dle dle DIN DIN Klinika Klinika Sportovní zařízení zařízení Hotel Hotel Restaurace Bytový Bytový dům dům dle dle ČSN ČSN NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 15

16 Rozložení odběru v průběhu periody křivka odběru Odběr v % denní potřeby Příklad součtové křivky odběru TUV pro hotel 24 hod = 100% Součtová křivka odběru Hod Rozbor provozu hodinové potřeby vody NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 16

17 Křivka odběru a dodávky tepla Dodávka tepla trvalá Maximální rozdíl = kapacita zásobníku kwh Dodávka tepla přerušovaná Odběr TV Ztráty cirkulací hod NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 17

18 Křivka odběru a dodávky tepla Tepelný výkon zdroje při - trvalém dohřevu - přerušovaném dohřevu NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 18

19 Výpočet přípravy TV zásobníkový ohřev kontinuální dodávka tepla o malém příkonu nárazová dodávka o velkém příkonu NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 19

20 Výpočet přípravy TV Potřeba TV za časovou periodu -V 2P V 2P = V o + V j + V u [m 3 /per] V o potřeba vody na mytí osob [m 3 /per] V j potřeba vody pro mytí nádobí [m 3 /per] V u potřeba vody pro úklid a mytí podlahy [m 3 /per] - množství vody vychází z rozboru provozu konkrétního objektu - pro bytové objekty je možno použít hodnotu 82 litrů/osobu,den (ČSN ) - pro zjednodušení je možno použít např. 200 litrů/byt,den (změřená spotřeba TV v daném objektu) NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 20

21 Výpočet přípravy TV Potřeba tepla odebraného z ohřívače E 2P E 2P = E 2T + E 2Z [kwh/per] E 2T teoretické teplo pro ohřátí množství V 2P E 2T = V 2P. c. (t 2 t 1 ) [kwh/per] V 2P potřeba TV za časovou periodu [m 3 ] c měrná tepelná kapacita vody 4186 J/kg.K = 1,163 kwh/m 3 K t 2 teplota ohřáté vody (centrální ohřev 55 C) t 1 teplota studené vody (výpočtová teplota je 10 C) E 2Z teplo ztracené při ohřevu a dopravě TV E 2Z = E 2T. z [kwh/per] E 2T teoretické teplo pro ohřátí množství V 2P [kwh] z ztráta tepla při ohřevu a dopravě TV (0,5-v objektu 1,0-okrskový ohřev) NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 21

22 Výpočet přípravy TV E 2Z teplo ztracené při ohřevu a dopravě centrální x lokální ohřev % (20-300%) ZDROJ TEPLA T VÝSTUP TEPLÉ VODY VSTUP CIRKULAČNÍ VODY 5-25% NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 22

23 Výpočet přípravy TV zásobníkový ohřev Velikost zásobníku V Z = E max / c. (t 2 t 1 ) [m 3 ] E max maximální rozdíl mezi křivkou dodávky a odběru (viz graf) [kwh] c měrná tepelná kapacita vody 4186 J/kg.K = 1,163 kwh/m 3 K t 2 teplota ohřáté vody (centrální ohřev 55 C) t 1 teplota studené vody (výpočtová teplota je 10 C) Tepelný výkon ohřívače (výkon topné vložky zásobníku) Q = E 2P / τ [kw] E 2P - potřeba tepla odebraného z ohřívače [kwh/per] τ - doba ohřevu a odběru TV ( podle typu objektu a způsobu ohřevu ) NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 23

24 Výpočet přípravy TV průtokový ohřev Špičkový odběr teplé vody q v max = q v. n [l/s] q v jmenovitý výtok teplé vody do zařizovacího předmětu [l/s] n počet zařizovacích předmětů Tepelný výkon ohřívače Q = q v max. ρ. c. (t 2 t 1 ) [W] q v max špičkový odběr teplé vody [m 3 /s] ρ hustota vody odpovídající teplotě [kg/m 3 ] c měrná tepelná kapacita vody 4186 J/kg.K = 1,163 kwh/m 3 K t 2 teplota ohřáté vody (centrální ohřev C) t 1 teplota studené vody (výpočtová teplota je 10 C) NAVRHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TZB 24