Tepl

1
Teplá voda

• Doc.Ing.Karel Kabele, CSc.
• Katedra TZB
• Fakulta Stavební
• CVUT v Praze

2
Osnova

• 1. TUV a její vlastnosti
• 2. Zpusoby prípravy TV
• 3. Prvky a zarízení pro ohrev TV
• 4. Navrhování ohrevu TV

3
1. TV a její vlastnosti
4
TEPLÁ VODA

• zdravotne nezávadná voda, urcena pro mytí,
  koupání, praní a umývání
• musí splnovat bakteriologická, biologická a
  chemická kritéria pro pitnou vodu daná CSN 757111
• s rostoucí teplotou vody roste reaktivita, gtgt
  koroze a vznik inkrustací

5
Ukazatelé jakosti vody pro ohrev TV

• Minimální KNK4,5
• Hmotnostní koncentrace fosforecnanu
• Hodnota pH pri teplote 20C
• Hmotnostní koncentrace chloridu
• Látková koncentrace vápníku a horcíku a
  hmotnostní koncentrace volného CO2.

6
Úprava TV

• odkyselovací filtr
• dávkovac inhibitoru koroze
• magnetická úprava vody

MUV
Odkyselovací filtr
Inhibitor koroze
7
Legionella pneumophila a TV

• Tycinková bakterie, prumer 0,2 až 0,7 µm a délku
  1 až 4 µ m
• v prírode se vyskytují zcela bežne ve všech
  vodách a vlhké pude
• jsou prítomny v rozvodech vody, vzduchovodech,
  zarízeních pro solární ohrev TUV
• jsou citlivé na teplotu

8
Vliv teploty na život bakterií Legionella
pneumophila
9
Úcinky na cloveka

• Bakterie LP jsou škodlivé, dostanou-li se do
  lidského organismu.
• Zpusobují onemocnení zvané legionárská nemoc
  (legionelóza) a pontiacká horecka
• 10-20 prípadu koncí úmrtím pacienta...
• Nebezpecné je predevším vdechnutí !!!

10
Zdroje kontaminace v systémech TV

• Obecne - stagnující teplá voda a usazeniny
• Riziková místa
• Výtokové armatury
• Zásobníkové ohrívace a zásobníky TUV
• Cirkulacní potrubí
• Bazény nad 25C
• Nevhodne použité materiály a chemikálie

11
Zpusoby odstranování bakterií Legionella
pneumophila

• sterilizace UV zárením
• anodická oxidace
• chlorování
• filtrace
• tepelná desinfekce

12
Schéma zarízení na tepelnou desinfekci TV
13
Schéma zarízení na tepelnou desinfekci TV
14
Schéma zarízení na tepelnou desinfekci TV
15
Jakost TV - legislativa

• CSN 830616 Jakost teplé užitkové vody,
• CSN 757111 Pitná voda
• CSN 830615 Požadavky na jakost vody dopravované
  potrubím.
• CSN 060320 Ohrívání užitkové vody - Navrhování a
  projektování (1998)

16
2. Zpusoby ohrevu TV, prvky zarízení na prípravu
TV
17
Príprava TVPrvky systému

• Zdroj TV

Distribucní sít

• Výtokové armatury

18
Ohrívání užitkové vody

• Podle zpusobu predávání tepla
• prímé, neprímé
• Podle místa ohrevu
• místní, centrální
• Podle konstrukce zarízení
• zásobníkové, prutocné, smíšené
• Podle poctu zdroju tepla
• jednoduché, kombinované

19
3. Prvky zarízení na prípravu TV
20
Prvky zarízení na prípravu TV

• Zdroje TV
• zásobníkový ohrev
• prutocný ohrev
• smíšený ohrev

• Distribucní sít
• materiály potrubí
• kompenzace délkové teplotní roztažnosti
• izolace potrubí
• cirkulace TUV
• prihrívání potrubí
• výtokové armatury

21
Zarízení pro zásobníkový ohrev TV
22
Neprímo ohrívaný zásobník
23
Beztlaký x tlakový zásobník
24
Príklad zapojení pro zásobníkový ohrev TV
25
Zarízení pro prutocný ohrev TUV
26
Príklad zapojení pro prutocný ohrev TUV
27
Zarízení pro smíšený ohrev TV

• kombinace zásobníkového a prutokového ohrevu
• princip zarízení shodný se zásobníkovým ohrevem,
  jiný pomer výkonu ohrívace a objemu zásobníku

• nejcastejší technická rešení
• prímo ohrívaný plynový zásobník
• neprímoohrívaný zásobník s plynovým kotlem
• elektrický zásobník s trvalým dohrevem

28
Príklad zapojení pro smíšený ohrev
29
Pojistné a zabezpecovací prvky ohrevu TV
30
Distribucní sít TV Materiály

• Materiály potrubí
• ocelové pozinkované trouby
• plastové trubky
• PP, rPE,PB,CPVC, vrstvené trubky
• medené potrubí

31
Distribucní sít TVKompenzace délkové roztažnosti

• kompenzátory (osové vlnovcové, gumové)
• kompenzace trasou

32
Distribucní sít TUVIzolace

• Izolace potrubí
• TUV i cirkulace se musí izolovat
• Tlouštka tepelné izolace u vnitrních rozvodu do
  DN20 se volí gt 20 mm, DN20 až DN35 gt30 mm, DN
  40 až DN 100 se volí gtDN (Vyhláška 151/2001 MPO
  Sb.cástka 60 )

33
Distribucní sít TV Cirkulace

• Cirkulace TUV
• vetší komfort x tepelné ztráty
• prirozená - nucená
• rízení obehového cerpadla - casové, termostatické
• Prihrívání potrubí
• samoregulacní topný kabel

34
Prihrívání potrubí samoregulacním topným kabelem
35
Distribucní sít TUV Armatury

• Výtokové amatury
• beztlakové, tlakové
• klasické, jednopákové, elektronické
• rucní, termostatické

36
4.Navrhování systému prípravy TV
37
Navrhování ohrevu TV

• Energetické systémy budov (VYT,VZT, OSV, TV)
  zajištují pokrytí energetických potreb uživatelu.
• Co je to optimální systém... ?

38
Príprava TUVSystémy

• Dle místa ohrevu
• místní
• ústrední
• dálkový

• Dle zpusobu ohrevu
• prutokový
• zásobníkový
• smíšený

Návrh pocet zdroju (rozmístení v
objektu) tepelný výkon zdroju akumulacní
objem zdroju
39
Navrhování ohrevu TUV

• Vstupní údaje pro volbu systému ohrevu TUV
• Dispozicní usporádání odberních míst
• Dostupná energie
• Potreba TUV

40
Navrhování koncepce systému prípravy TUV

• Rozmístení odberních míst

41
Príprava TUVDispozicní rešení

• Na volbu systému TUV má vliv umístení odberních
  míst
• soustredené
• rozptýlené
• Optimalizace systému z hlediska
• délky rozvodu
• tepelných ztrát
• cirkulace

42
Navrhování koncepce systému prípravy TUV

• Dostupná energie

43
Zdroje TV a energieElektrická energie

• Prutokový ohrev
• príkon 1kW0,5 l/min pri dT30K
• sprcha 6 l/min 12 kW
• Vana 100 l 10 l/min 20 kW
• Zásobníkový ohrev
• Zásobník na denní potrebu TV
• nahrátí 1x den (nocní proud)
• Zásobník maloobjemový - prubežný dohrev, zvýšený
  príkon, krátká doba dohrevu
• Otevrený, uzavrený zásobník
• Cirkulace ?

44
Zdroje TV a energie Dálkové vytápení

• Systém ohrevu TV
• Ústrední
• Dálkový
• Ohrev
• Prutokový
• Zásobníkový
• Smíšený

45
Zdroje TV a energie Plynná paliva

• Prutokový ohrev
• Prutokový ohrívac
• do 28 kW (14 l/min),
• požadavky na umístení plyn. spotrebice, odvod
  spalin,
• min.tlak ve vodovodní síti
• Kombinovaný kotel - nutnost porovnat výkon kotle
  s výkonem otopné soustavy

46
Zdroje TV a energie Plynná a pevná paliva

• Zásobníkový ohrev
• Neprímoohrívaný zásobník
• plynový kotel zásobník
• Prímoohrívaný zásobník
• plynový spotrebic 7-103 kW se zásobníkem 80-380l
• Pevná paliva
• Kombinovaný zásobník
• Prímo ohrívaný zásobník

47
Prímo ohrívané plynové zásobníky
48
Zdroje TV a energie Obnovitelné zdroje

• Solární kolektory
• zásobníkový ohrev
• doplnkový zdroj, celorocní/sezónní provoz
• Tepelné cerpadlo
• zásobníkový ohrev
• cerpadlo odebírá energii ze zeme nebo vzduchu,
  topný faktor 2-3

49
Navrhování koncepce systému prípravy TUV

• Potreba vody

50
Analýza potreby TV

• Potreba TV behem periody l/den
• Rozložení odberu TV v prubehu periody l/hod
• Krivka odberu tepla a dodávky tepla
• Maximální potreba TV l/sec
• Interval max.potreby a množství odebrané TV

51
Potreba TV behem periody

• Atypický objekt
• soucet dávek TV
• na mytí osob
• nádobí
• úklid

Typický objekt z bilance potreby TV podle poctu
osob
52
Príprava TV Potreba TV

• Potreba TV pro byt.fond
• CSN 060320
• 77 l/os/den pri 60C (všední den)
• 103 l/os/den pri 60C (soboty a nedele)
• tj. cca 83 l/os/den
• Rozbor provozu - firemní podklady
• 30 - 60 l/os/den pri 60C dle vybavení a
  komfortu
• potreba vody na jednotlivé cinnosti v denním
  rozložení

53
Príprava TV Potreba TV
54
Charakteristiky výtoku TUV
55
(No Transcript)
56
Rozložení odberu v prubehu periody rozbor
provozu
57
Rozložení odberu v prubehu periody krivka odberu
24 hod 100
Souctová krivka odberu
Rozbor provozu hodinové potreby vody
58
Krivka odberu a dodávky tepla
Dodávka tepla trvalá
Maximální rozdíl kapacita zásobníku
Dodávka tepla prerušovaná
Odber TV
Ztráty cirkulací
59
Krivka odberu a dodávky tepla
Tepelný výkon zdroje pri - trvalém dohrevu

• prerušovaném dohrevu

60
Postup dimenzování

• 1. Potreba TV
• mytí osob, nádobí a úklid
• V2p ni.S(nd.Uo. ? d.pd) nj.Vd nu.Vd
• 2. Potreba tepla
• E2t c. V2p .(t1 t2) kWh.per-1
• Ztráty v rozvodech E2z
• E2p E2t E2z kWh.per-1

61
Objem zásobníku, výkon zdroje

• Vz ?Emax /c/(t2 t1)
• Zásobníkový ohrev
• Q1n (E1/ ?)max
• Prutocný ohrev
• Q1n S (nv . qv). s

Dodávka
Odber
?Emax
Ztráty
62
Príklad

• Zásobníkovým ohrevem má být dodávána TV do 50
  bytu se 200 osobami. Jaká bude velikost zásobníku
  a tepelný výkon ohrívace, je-li teplo dodáváno
  celodenne?
• Výpocet
• Potreba TUV V2p 200. 82 16400 l/den
• Potreba tepla E2t c. V2p .(t1 t2)
• 4200.16400.(55-10)/3600 860 kWh/den
• Ztráty v rozvodech 100 E2z z. E2t 1.860
  860kWh/den
• Celkem potreba tepla E2p E2t E2z
  860860 1720 kWh/den

63
Príklad - Výpocet

• Objem zásobníku
• Vz ?Emax /c/(t2 t1)
• Vz 300/1,163/(55-10)
• Vz 5,7 m3
• Príkon
• Q1n (E1/ ?)max
• Q1n 1447/20
• Q1n 72 kW

Dodávka
E1
Odber
?Emax 300 kWh
Ztráty
64
Maximální potreba TV a interval odberu

• K návrhu prutokového a smíšeného ohrevu l/s
• Nelze použít krivku odberu TV bez úpravy !..
  Proc?
• Protože x l/hod ? x3600l/s
• Urcující výtoky, výpoctový prutok TV
• Doba špicky rozbor provozu v minutovém casovém
  kroku

65
Potreba x spotreba - voda
66
Potreba x spotreba teplo
67
Príklad 1
Teplo prevedeno na litry/os/den pri T55/15
68
Príklad 2
69
Pocítacové modelování chodu zarízení na ohrev TV

• Domotec Syncro
• specializovaný simulacní program pro analýzu
  smíšeného ohrevu TV
• www.domotec.ch

70
Pocítacové zpracování výpoctu

• QUANTUM NAVO
• Výpocet krivky odberu tepla a TV pro dané typy
  objektu
• Návrh ohrívace TV
• Katalog ohrívacu
• www.quantumas.cz

71
Pocítacové modelování chodu systému TZB

• TRNSYS
• Simulace chodu systému TZB - kotle, telesa,
  ventily, kolektory,nástroje pro zpracování
  klimatických údaju a matematických modelu nových
  prvku

72
Postup návrhu systému TUV

• Urcí se primární zdroj energie pro TV, výkonová
  a casová omezení. (T)
• Podle zdroje se navrhne zpusob ohrevu a pocet
  zdroju TV (Z)
• Podle typu objektu se stanoví potreba TV,
  rozložení odberu, okamžitá (maximální) potrebu
  , interval maximálního odberu (Z)
• Vypracuje se krivka odberu tepla (Z)
• Navrhne se velikost zásobníku a príkon ohríváku
  (T) Napojí navržený zdroj na systém vytápení (T)
• Napojí navržený zdroj na systém vnitrního
  vodovodu (Z)

73
Literatura
74
Dekuji za pozornost http//tzb.fsv.cvut.cz http
//www.tzb-info.cz