Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str. - thoriumaplus.comthoriumaplus.com/wp-content/uploads/2019/05/4-Plinski-kotlovi.pdf · Kotlovi s dvostrukom namjenom (grijanje prostora i

Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.

1

UVOD UMJESTO „UVJERAVANJA“ O NUŽNOSTI SURADNJE IZMEĐU STRUKA PRI IZRADI PROJEKATA I

CERTIFICIRANJU !!

OSNOVNE KARAKTERISTIKE OPERACIJSKOG ISTRAŽIVANJA – „PROJEKTIRANJA“ Izvor svih citata:

„Upravljanje proizvodnjom“ i „Operacijska istraživanja“; autor: prof. dr. ALEKSANDAR ĐURAŠEVIĆ

(1922 – 1974)

„Operacijsko istraživanje“ - “projektiranje“ ima neke osobitosti koje se naročito uočavaju kod pristupa

problemu – „projektu“ i načinu kako ga rješavamo.

Kod pristupa se posebno ističu:

s v e s t r a n o s t

c j e l o v i t o s t

n o v o s t

o s n o v a n o s t Kod načina rješavanja problema – „projekata“ pomoću operacijskog istraživanja naročito je važno i

značajno da se zahtijeva optimalno rješenje te se uvijek provjerava ispravnost svih važnih faza u radu.


2


3

S V E S T R A N O S T Tvrdnja da pristup problemu – „projektu“- treba biti svestran, znači da operacijsko

istraživanje „projektiranje“ ne može prihvatiti samo jedno stajalište s kojeg bi se

problem promatrao, izučavao i rješavao. Na slici 2.1 prikazana su dva različita

pristupa istom problemu – „projektu“.

Već taj zorni prikaz nedvojbeno ukazuje da jednostrani pristup (sl. 2.1 b) neće pružiti

promatraču pravu sliku problema. (opaska autora: ovakav pristup projektiranju je kod

nas vrlo raširen i može se reći „uobičajen“!!)

Razumljivo je stoga očekivati da sav kasniji trud, savjestan i stručan rad ipak neće dati

najboljerješenje problema – „projekta“ makar se u tom radu upotrijebljene sve

ispravne metode i provedeni svi postupci bez greške.

Svestrano promatran problem – „projekt“ , već u samom pristupu, kad se tek

upoznaje i definira, ublažava krupan nedostatak u pogledu nepoznavanja i krive

predodžbe.

Svestranost u pristupu osigurava se svjesnim i namjernim promatranjem s različitih

stajališta, barem najvažnijih za dotični slučaj – „projekt“.


4

C J E L O V I T O S T Problemu – „projektu“ pristupamo cjelovito i cjelovito ga rješavamo ako ne dozvolimo

da se podijeli na manje dijelove, koji se nezavisno rješavaju.

Na slici 2.2 je prikazano kako se poslije ispravnog pristupa može počiniti greška, ako se

složeni problem – „projekt“ podijeli na manje dijelove, a oni se rješavaju svaki s jednog

stajališta. Skoro da smo s tim postupkom doveli cijelo istraživanje na jednostrani

pristup problemu.

Suboptimalizacija je očita, a korist od svestranog pristupa je dobrim dijelom

izgubljena.

Bilo bi poželjno kad bi se jedan cjelovit problem – „projekt“ mogao odjednom riješiti.

Tu su neizbježne poteškoće u složenosti takva posla i u praktičnoj izvedbi. Zato svjesno

ulazimo u suboptimalizaciju, ali je nastojimo smanjiti sljedećim postupkom:

- podjelom složenog problema na manje i jednostavnije dijelove lakše pronalazimo

parcijalna rješenja ali ih zatim ponovno promatramo u cjelini, dopunjujemo i

ispravljamo.

Taj postupak naizmjenične analize i sinteze ponavlja se toliko puta dok donosi više

koristi nego što su gubici zbog takvog rada.


5


6

N O V O S T Pod tim pojmom obuhvaćamo novost i originalnost u pristupu; želimo reći da se

svaki novi problem – „projekt“ mora promatrati na novi način, jer ima svojih

osobitosti, različitih od drugih problema. Osim toga želimo istaći da se operacijsko

istraživanje – „projektiranje“ ne smije shvatiti ni primjenjivati rutinski. Ono mora

biti specifično u pristupu svakom problemu - „projektu“, a po tome i novo.

Geslo je : novi problem – „projekt“ – novi pristup!!

Pojednostavljeni prijenos iskustava i upotrijebljenih metoda kod ranijih slučajeva

– „projekata“ vodi ka šabloniziranju s već poznatom posljedicom

suboptimalizacije.

O S N O V A N O S T Operacijsko istraživanje „projektiranje“ svakog problema „projekta“ treba

počivati na dobrim i provjerenim podacima, a pored toga i što potpunijim, bilo da

su oni dobiveni ili su raspoloživi od ranije (što je rijetkost), ili su prikupljeni tokom

istraživanja. Svaki put je važno da su pouzdani.


7

NAPOMENA: Osim navedenih karakteristika operacijskog istraživanja - „projektiranja“ u kasnijoj fazi rješavanja problema

prof. Đurašević u svojim knjigama uvodi i karakteristike:

- OPTIMALNOST

- ISPRAVNOST

Navedene karakteristike odnose se više na realizaciju projekta, a prve četiri karakteristike odnose se na sam

početak i izradu projekta, a što sam želio istaknuti.


8

ALGORITAM ZA ODREĐIVANJE ENERGIJSKIH ZAHTJEVA I UČINKOVITOSTI TERMOTEHNIČKIH SUSTAVA U

ZGRADAMA

IZVADAK IZ SKRIPTA „ALGORITAM ZA ODREĐIVANJE ENERGIJSKIH ZAHTIJEVA I UČINKOVITOSTI TERMOTEHNIČKIH SUSTAVA U ZGRADAMA“

(Autori: Pero Žodan, dipl. inž. str., Tamara Škec, dipl. inž. str., Ilija Rendulić, dipl. inž. elek.

„STROJARSKI ALGORITAM - SUSTAVI GRIJANJA

PROSTORA I PTV-A U PRAKSI“


9

1. Sustavi grijanja prostora i pripreme potrošne tople vode

Slika 1. Principijelna shema proračuna


10

Slika 2. Osnovni tokovi energije i izračuna

Slika 3. Osnovna shema podsustava predaje topline u prostor


11

Qem,in Toplinska energija

koju je potrebno unijeti

u grijani prostor

Qem,out Toplinska energija na

izlazu iz podsustava

predaje

(-)Qem,aux,rvd Iskorištena pomoćna

energija

Qem,ls Toplinski gubici

podsustava predaje


12

REKAPITULACIJA

Toplinska energija koju je potrebno isporučiti podsustavu predaje (emisije)

Qem,in = QH,dis,out =Qem,out + Qem,ls - Qem,oux,rvd [kWh]

pri čemu je toplinska energija koja se ogrjevnim tijelima predaje u prostor jednaka potrebnoj toplinskoj energiji QHnd (prema HRN EN

13790) uvećanoj za gubitke u podsustavu predaje i umanjenoj za iskorištene topl. gubitke podsustava predaje (vidi Jedn. (1.1) i (1.2). iz

Algoritma).

VAŽNO

Početak izračuna „kreće“ iz pretpostavke:

Qem,out = QH,nd


13

4. Podsustav razvoda toplinske enegije

QH,dis,out =Qem,in

REKAPITULACIJA

Toplinska energija koju je potrebno isporučiti podsustavu razvoda

QH,dis,in Toplinska energija

koju je potrebno

predati razvodu

QH,dis,out Toplinska energija na


razvoda

„

(-)QH,dis,aux,rvd Iskorištena pomoćna

energija podsustavu

razvoda

QH,dis,ls Toplinski gubici

podsustava razvoda


14

QH,dis,in = QH,gen,out =QH,dis,out + QH,dis,ls - QH,dis,aux,rvd [kWh] pri čemu je toplinska energija koja se predaje podsustavu razvoda jednaka toplinskoj energiji koja se predaje podsustavu predaje u prostor

(QH,dis,out = Qem,out ) uvećanoj za gubitke podsustava razvoda te umanjenoj za iskorištene topl. gubitke podsustava razvoda. VAŽNO

QH,dis,in = QH,gen,out

1 Podsustav za proizvodnju toplinske energije izgaranjem (kotlovi)


15

QH,gen,out=QH,dis,in

Kotlovi s dvostrukom namjenom (grijanje prostora i priprema PTV)

Tijekom sezone grijanja, kotao može, osim za isporuku potrebne energije za zagrijavanje prostora,

služiti i za zagrijavanje PTV-a (dvostruka namjena).

QH,gen,in Topl. energija koja se

unosi u podsustav

proizvodnje

QH,gen,out Toplinska energija na


proizvodnje

„

(-)QH,gen,aux,rvd Iskorištena pomoćna

energija u podsustavu

proizvodnje

QH,gen,ls Toplinski gubici

podsustava proizvodnje


16

Proračun toplinskih gubitaka u slučaju kotla kao sustava samo za pripremu potrošne tople vode,

specificiran je u dijelu

HRN EN 15316-3-3 ove norme.

Priprema potrošne tople vode povećava opterećenje kotlova sa dvostrukom namjenom. Taj se učinak

uzima u obzir povećanjem opterećenja podsustava proizvodnje tijekom odabranog proračunskog

perioda prema izrazu (4.7) te korištenjem QHW,gen,out umjesto QH,gen,out u izrazu (4.37)

Jed. 4.7 [kW]

QH,W,gen,out = QH,dis,in + QW,gnr,out

Ulazne veličine

QH,dis,in Potrebna energija za podsustav razvoda (kWh)

QW,gnr,out Potrebna energija za pripremu PTV-a (kWh).

Poglavlje 8.

Sustavi za pripremu potrošne tople vode


17

1.1 Potrebna toplinska energija za pripremu potrošne tople vode (PTV)

Stambene zgrade

Jed. 6.1 [ kWh ]


18

QW =(QW,A,a/365 ) x Ak x d

Ulazne veličine Ak

Korisna površina zgrade (m2)

d

Broj dana u promatranom periodu (dan)

QW

Toplinska energija potrebna za pripremu PTV-a u

promatranom periodu (kWh)

QW,A,a

Specifična toplinska energija potrebna za pripremu

PTV-a (kWh/m2a),

QW,A,a= 12,5 (kWh/m2a) za zgrade s 3 stambene

jedinice

QW,A,a= 16 (kWh/m2a) za zgrade s više od 3

stambene jedinice

Nestambene zgrade

Jed. 6.2 [ kWh ]

QW = [4,182 x Vw,f,dayx f x (θw,del - θw,0) x d] / 3600

Ulazne veličine


19

VW,f,day Dnevna potrošnja PTV-a po jedinici pri

temperaturi QW,del (lit/jedinici/dan), Tablica 6.1

f Broj jedinica (npr. kreveta)

θW,del Temperatura PTV-a, θW,del = 60 (oC)

θW,0 Temperatura svježe vode (oC), θW,0 = 13,5 (oC)

duse,tj Broj dana korištenja sustava u tjednu (d/tj)

d Broj dana u promatranom periodu (dan),

d=duse,tj /7 * broj dana u mjesecu

Podjela cjevovoda u sustavu razvoda PTV-a, slika 7.1

Aproksimacija duljine cjevovoda razvoda PTV-a s cirkulacijskom petljom, Tablica 7.1

o LV – cjevovodi između generatora i vertikala

o LS – cjevovodi vertikala

o LSL – individualni spojni cjevovodi izvan cirkulacijske petlje


20

o LL – najveća razvijena duljina zgrade ili zone (m)

o Lw – najveća razvijena širina zgrade ili zone (m)

o hlev – visina kata

o Nlev – broj etaža

V A Ž N O !!! Računanje sa aproksimativnim vrijednostima daje vrlo diskutabilne rezultate, pa je bolje cjevovode izmjeriti pri energetskom pregledu i te veličine unijeti u izračune.

Koeficijent toplinskih gubitaka za neizolirane cijevi izvan zidova

Jed. 7.5 c [W/m]

UW,i = ∏ / [ 1/2λpx ln dp,a/di] + 1/hax dpa

Koeficijent toplinskih gubitaka za ne izolirane cijevi ugrađene u zidove

Jed. 7.5 d [W/m]

UW,i = ∏ / [ 1/2λDx ln da/di] + 1/λem x ln 4xz/da

λP Toplinska vodljivost materijala cijevi (W/mK),

podatak proizvođača ili toplinske tablice


21

λD Toplinska vodljivost izolacije (W/mK), podatak

proizvođača ili toplinske tablice.

λem

Toplinska vodljivost materijala dijela zida u koji

je položena cijev (W/mK), podatak iz

odgovarajućih tablica građevnih materijala.

ha

Koeficijent prijelaza topline (konvekcija +

zračenje) na vanjskoj strani cijevi (W/mK)

ha = 8 (W/mK) za izolirane cijevi

ha = 14 (W/mK) za ne izolirane cijevi.

da Vanjski promjer izolirane cijevi (uključujući i

izolaciju) (m) iz projektne dokumentacije

ili en. pregleda

di Unutarnji promjer cijevi (m) iz projektne

dokumentacije ili en. pregleda

dp,a Vanjski promjer neizolirane cijevi (m) iz

projektne dokumentacije ili en. pregleda.

z Dubina ugradnje cijevi u zidu (m); iz projektne

dokumentacije, ili en. pregleda


22

OSNOVNA PODIJELA PLINSKIH KONDENZACIJSKIH BOJLERA ZA ZAGRIJAVANJE PROSTORA I

PTV-A


23


24

PODIJELA PLINSKIH KONDENZACIJSKIH BOJLERA PREMA VRSTI LOŽIŠTA

V A Ž N O

Plinski kondenzacijski „kombi“ bojleri isporučuju se sa:

- standardnim plinskim plamenikom,

- zračećim plinskim plamenikom.

Svi kondenzacijski „kombi“ bojleri isporučuju se sa ugrađenim ventilatorom

za odvod dimnih plinova (kom. nazim „turbo“ bojleri“).


25

PRIMJER PLINSKOG PROTOČNOG BOJLERA SA

ATMOSFERSKIM PLAMENIKOM


26

PRIMJER PLINSKOG KONDENZACIJSGOG BOJLERA U

KOMPAKT IZVEDBI (SPREMNIK PTV-A JE U ZAJEDNIČKOM KUČIŠTU S BOJLEROM)

https://www.google.hr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiBy8qe1Z_iAhUP6aQKHQZEAZoQjRx6BAgBEAU&url=https://italia.wolf.eu/portaleprofessionisti/catalogo-prodotti/sistemi-di-riscaldamento/modulo-termico-a-condensazione-a-gas-cgs-2l/&psig=AOvVaw0BXT_fGKY5Z3nxojb0oH_e&ust=1558082873780464


27


28

KLASIČAN PODNI KOTAO SA PREDLAČNIM LOŽIŠTEM


29

VRLO INOVATIVNO RJEŠENJE KOMBI BOJLERA SA

PRETLAČNIM LOŽIŠTEM


30

SHEMA GORNJEG KOTLA


31

DIMOVODI (DIMNJACI) KONDENZACIJSKIH KOTLOVA


32


33

V A Ž N O

Svi kondenzacijski kotlovi zahtijevaju posebnu

vrstu dimovoda/dimnjaka koji su izrađeni od

specijalnih materijala obzirom da u njima dolazi

do kondenzacije dimnih plinova pri čemu

kondenzat ima PH vrijednost oko 3.7.

Dimovodi/dimnjaci izrađeni su od nehrđajučih

čelika, plastičnih polimera i keramike.

Izlazni dimni plinovodi NE SMIJU IZLAZITI NA

FASADI, moraju se dimovodom vertikalno voditi

do iznad krova.

ULAZ POTREBNOG SVJEŽEG ZRAKA može se izvesti

„fasadno“ ili iz prostora smještaja bojlera

(unutarnjeg prostora).

Unutarnji prostor iz kojeg se uzima svježi zrak

mora biti tako izveden da se omogući slobodni

ulaz svježeg zraka iz okolnih prostora (npr.

„nepomične“ žaluzine na ulaznim vratima).

PAZI!! cijena dimovoda je vrlo često SKUPLJA od

samog kondenzacijskog kotla!!


34

Pri projektiranju novih objekata ili rekonstrukciji

postojećih zgrada ugrađuju se PLINSKI KONDENZACIJSKI

BOJLERI.

KONDENZAT IZ KONDENZACIJSKIG KOTLA I DIMOVODA

U svim postrojenjima sa plinskim kondenzacijskim

kotlovima dolazi do stvaranja kondenzata.

Za manje toplinske učinke, do cca QN<200 [kw]

kondenzat se odvodi u postojeći sistem odvodnje.

Preko navedene vrijednosti ugrađuje se sistem za

neutralizaciju.

PH vrijednost kondenzata je oko 3.7pa instalacije

odvodnje moraju prilagođene ovakvoj otopini.

Svi proizvođači plinskih kondenzacijski bojlera navode

količinu kondenzata pri radu bojlera (za kotlove učinka

do cca 30 [kW]), Gkon.≈3 [l/h]

Documents

Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str. - thoriumaplus.comthoriumaplus.com/wp-content/uploads/2019/05/4-Plinski-kotlovi.pdf · Kotlovi s dvostrukom namjenom (grijanje prostora i