Návrh a výpočet cirkulačního potrubí. Energetické systémy budov I

Transkript

1 Návrh a výpočet cirkulačního potrubí Energetické systémy budov I 1

2 CIRKULAČNÍ POTRUBÍ definice, funkce, návrh dlečsn VÝPOČET VNITŘNÍCH VODOVODŮ 2

3 CIRKULACE TEPLÉ VODY Cirkulace teplé vody je stálý oběh vody v potrubí, který je zajištěn cirkulačním potrubím s cirkulačním (oběhovým) čerpadlem. Oběhové čerpadlo zajišťuje, že se voda z nejvyšších částí stoupacích potrubí vrací zpět do ohřívače. Samotížná cirkulace bez čerpadla se dnes nenavrhuje, protože v tepelně izolovaných trubkách se nepodaří získat dostatečný rozdíl teplot vody v rozvodném a cirkulačním potrubí.

4 PROČ CIRKULACE TEPLÉ VODY? Zajistit, aby při úplném otevření výtokové armatury vytékala nejpozději po uplynutí 30 s voda o teplotě 50 C až 55 C, výjimečně 60 C, v odběrové špičce krátkodobě nejméně 45 C. Dlouhé rozvody teplé vodyse opatřují cirkulačním potrubím. Délka potrubí, která nejsou cirkulačním potrubím opatřena, nemá být příliš velká, aby jejich vodní objem v trase od ohřívače vody nebo od odbočení z potrubí s cirkulací k nejvzdálenější výtokové armatuře nebyl větší než: 2,0 l při napojení výtokových armatur u umyvadel a dřezů; 3,0 l při napojení výtokových armatur u van, sprch, velkokuchyňských dřezů a výlevek.

5 Hygienické požadavky Slepá potrubí, ze kterých se neodebírá voda (potrubí ke zrušeným výtokovým armaturám, potrubí připravená pro budoucí rozšíření rozvodu) se nesmí navrhovat; rychlost proudící vody by měla být v přívodním potrubí nejméně 0,5 m/s a v cirkulačním potrubí alespoň 0,3 m/s (v nemocnicích nejméně 0,5 m/s, i když to vyžaduje použití cirkulačního čerpadla s větší dopravní výškou nebo zapojení dvou čerpadel do série); cirkulační čerpadlo teplé vody se nemá vypínat; potrubí, ve kterých není stálá cirkulace vody, se nemá opatřovat tepelnou izolací, aby stagnující teplá voda rychle vychladla a teplotu mezi 25 až 50 C měla co nejkratší dobu; potrubí teplé vody s cirkulací je nutné tepelně izolovat, aby rozdíl teplot mezi výstupem teplé vody z ohřívače a vstupem cirkulačního potrubí do ohřívače nebyl větší než 5 K.

6 Typy rozvodů dvoutrubkovýrozvod- cirkulační potrubí vede podél přívodního potrubí teplé vody - používá se nejčastěji Důležité je, aby voda cirkulovala ve všech částech rozvodu. Proto je nutná regulace pomocí regulačních armatur umísťovaných na paty cirkulačních stoupacích potrubí. Těmito armaturami se zvýší tlakové ztráty při proudění vody u stoupacího potrubí blíže k ohřívači, tak aby se rovnaly tlakové ztrátě nejvzdálenějšího stoupacího potrubí - nejčastěji termoregulační, uzavírají průtok při zvyšování tep. ve ventilu Regulační ventil cirkulace Multi-Therm

7 Schéma vedení cirkulačního potrubí - dvoutrubkový

8 Schéma cirkulačního rozvodu jednotrubkový jednotrubkový (rámový rozvod)- vhodné použít v případě, kdy jsou relativně krátká stoupací potrubí blízko sebe

9 NÁVRH VÝPOČTOVÝ PRŮTOK CIRKULACE TEPLÉ VODY -stanoví se za předpokladu nulového odběru vody výtokovými armaturami (l/s) q t - délková tep. ztráta přívodního potrubí dle přílohy C l- délka posuzovaného potrubí včetně délkových přirážek dle tab. C.2 c- měrná tep. kapacita teplé vody dle tab. D.1 ρ- hustota vody dle tab. D.1 Δt- rozdíl teplot vody na začátku a na konci posuzovaného úseku (K) m- počet posuzovaných úseků přívodního potrubí

10 NÁVRH Potrubí vedené v prostoru s teplotou vzduchu t vzd = 10 C, např. nevytápěný sklep

11 NÁVRH Potrubí vedené v prostoru s teplotou vzduchu t vzd = 25 C, např. instalační šachta

12 NÁVRH

13 návrh PŘEDBĚŽNÝ NÁVRH SVĚTLOSTI POTRUBÍ - vnitřní průměr trubky (mm) Q výpočtový průtok v přívodním nebo cirkulačním potrubí (l/s) v průtočná rychlost dle tab. č. 4

14 NÁVRH

15 NÁVRH HYDRAULICKÉ POSOUZENÍ - prokáže, zda je dopravní výška cirkulačního čerpadla dostatečná k překonání tlakových ztrát v nejdelším cirkulačním okruhu (m) Δp RF- tlakové ztráty vlivem tření a místních odporů (kpa) ρ- hustota vody (kg/m 3 ) g- tíhové zrychlení (m/s 2 )

16 NÁVRH TLAKOVÉ ZTRÁTY -Vlivem tření o stěny trubek a místních odporů Δp RF, stanoví se přibližně podle vztahu: (kpa) l- délka posuzovaného potrubí (m), R- délková ztráta třením (kpa/m), výpočet nebo příloha E a- součinitel místních vlivů dle tabulky č. 5 n- počet posuzovaných úseků

17 návrh

18 návrh DÉLKOVÁ ZTRÁTA TŘENÍM - určíme ze vztahu: (kpa/m) - nebo podle přílohy E příloze se dokumentace výrobce - pro materiály potrubí neuvedené v této stanovují tlakové ztráty podle

19

20

21

22

23 návrh TLAKOVÁ ZTRÁTA VLIVEM MÍSTNÍCH ODPORŮ - Určí se ze vztahu: - ξ- součinitel místního odporu dle tab. 7 a 8 - v- průtočná rychlost (m/s) - m- počet místních odporů Nebo podle tab. č. 9

24

25 návrh Kde ξ (součinitel místního odporu) určíme dle tabulky č. 7 a 8

26

27 CIRKULAČNÍHO POTRUBÍ VÝHODY CIRKULAČNÍHO POTRUBÍ Úspora vody Okamžitý odběr teplé vody NEVÝHODY CIRKULAČNÍHO POTRUBÍ Prostorová náročnost = nutnost instalace dvou potrubí Zvýšené tepelné ztráty v potrubním rozvodu z důvodu dvounásobné délky potrubí Horší využití zásobníku vody, způsobené promícháním vody vlivem cirkulace Nutnost instalace oběhového čerpadla Potřeba hydraulického vyvážení