PŘÍPRAVA TEPLÉ PŘÍPRAVA TEPLÉ VODY VODY(TUV)(TUV)

PŘEDNÁŠKA Č. 10PŘEDNÁŠKA Č. 10

PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY (TUV) 1PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY (TUV) 1

TUV – určená k mytí, koupání, praní, umývání, k úkliduOHŘÍVÁNÍ: - ze studené nejčastěji pitné vody s teplotou 8-12°C

- v ohřívači na teplotu TUV 55°C (60°C)- el.zásobníky, technologie až do 80°C- občasně periodicky u zásobníků na 70°C (LEGIONELLA)

TEPLOTA U ODBĚRATELE:- 50-55°C, krátkodobě, ve špičce nad 45°C

TEPLOTA NA VÝTOKU: - 40°C umyvadlo, vana, sprcha- 55°C dřez

PRŮTOK NA VÝTOKU (55°C):- U 0,05; D 0,08; S 0,065; U 0,13

PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY (PTUV) 2PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY (PTUV) 2

TERMINOLOGIE PTUV:- OHŘÍVAČ - ZÁSOBNÍKOVÝ - nerovnoměrnost dodávky a odběru

- PRŮTOKOVÝ - ohřev při odběru- ZÁSOBNÍK TUV - vyrovnávací nádoba s TUV- ZÁSOBNÍK TEPLA - s otopnou vodou v níž je nejčastěji

průtokový ohřívač TUV- CIRKULAČNÍ POTRUBÍ – pro proudění TUV v distribuční síti

PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY (PTUV) 3(PTUV) 3

DĚLENÍ OHŘEVU PODLE: ZPŮSOBU PŘEDÁNÍ TEPLA JE OHŘÍVÁNÍ: - PŘÍMÉ

- NEPŘÍME MÍSTEM OHŘEVU JE OHŘÍVÁNÍ: - MÍSTNÍ (U ODBĚRU)

- ÚSTŘEDNÍ (V KOTELNĚ)

KONSTRUKCE ZAŘÍZENÍ: - ZÁSOBNÍKOVÉ – (DO ZÁSOBY) - PRŮTOČNÉ – (PŘI ODBĚRU) - SMÍŠENÉ – (PRŮTOČNÉ SE

ZÁSOBNÍKEM) PŘIPOJENÝCH ZDROJŮ: - JEDNODUCHÉ (JEDEN ZDROJ)

- KOMBINOVANÉ (VÍCE ZDROJŮ – KOTEL + SOLÁRNÍ)

PŘEMĚNY ENERGIE: - PŘÍMÉ (ELEKTRO, PLYN) - NEPŘÍMÉ (VODA)

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEV 1

PRINCIP KONVEKCEA - teplosměnná plocha - velké (50W/mK)s - malá tloušťka stěny výměníku - proudění rychlostmax t (67,5-10)S – proudění chladnější - dolůT – proudění teplejší – nahoru

75°C

T

SA

H

60°C

55°C

55°C

10°C

10°C

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEV 2

VÝKON: KOTLE (DODÁVKA)(75-60)

TOPNÉ VLOŽKY (ODBĚR)

(tm1-tm2) (67,5-32,5)k=400-800 W/m2KOBSAH TEPLA V ZÁSOBNÍKU

(Wh)DOBA OHŘEVU:

(0,5-2h)

tTUV=55°C tS=10°COBJEM ZÁSOBNÍKU: (l)

t)m.c.(QS

t).A.(k.QVL

c).tt.(VE STUVZt

WL

t

Q

E

)tt.(c

.QV

STUV

St

Schéma nepřímého zásobníkového ohřevu TUV z teplovodního kotle

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEV 3/1KONSTRUKCE PRO JEDNODUCHÝ

OHŘEV

TV

TUV

C

S

TV

TUV

C

S

TOPNÁ VLOŽKA: UMÍSTĚNÍ – ve spodní části zásobníku TVAR - trubky tvaru U – starší konstrukce, používaná při přirozeném oběhu vody - spirálový svazek trubek – lepší přestup tepla

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEV 3/2KONSTRUKCE PRO JEDNODUCHÝ

OHŘEV

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEV 4KONSTRUKCE PRO KOMBINOVANÝ

OHŘEV

TUV

C

S S

TUVEL+TV SOLÁR+EL MULTIVALENTNÍ

EL

C

SO LÁR .

SO LÁR .

TV

TUV

PŘE DH.

S

ŘAZEN Í V ÝM ĚNÍKŮSO L+TV-Z IM A,EL-LÉ TO

EL

TV

TV

ŘAZENÍ VÝMĚNÍKU: SMĚR S→TUV

- od nižšího teplotního potenciálu k vyššímu

- od občasné k trvalé dodávce tepla

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEV 5KONSTRUKCE PRO PŘÍMÝ OHŘEV

TUV

S S

SPSP

PŘ ERUŠ ENÍTAHUPLA M E NE

P P

HO ŘÁ K HO ŘÁ K

V

V

S

TUV TUV

ELEKTRICKÝ PLYNOVÝ

PROVEDENÍ: B PROVEDENÍ: C

EL

PRŮBĚH ODBĚRU TUV 1OHŘEV BEZ ZÁSOBNÍKU

ROVNOMĚRNÁ DODÁVKA = ROVN. ODBĚR

PRŮBĚH ODBĚRU TUV 2ZJEDNODUŠENÝ ODBĚR V BYTOVÉM DOMĚ

03

02

01

0

ČASOVÝ ÚSEK 1

0

17h

842 6 10 1412

2 3

171816 20 2422 24

03

02

E(kW h)

NÁVRH ZÁSOBNÍKU 1PLYNULÁ ROVNOMĚRNÁ DODÁVKA

TEPLA

NÁVRH ZÁSOBNÍKU 2PŘERUŠOVANÁ DODÁVKA TEPLA

NÁVRH ZÁSOBNÍKU 3PŘERUŠOVANÁ DODÁVKA TEPLA

PŘIPOJENÍ NA ZDROJA. S MALÝM VÝKONEM – VELKÝ ZÁSOBNÍKB. S VELKÝM VÝKONEM – MALÝ ZÁSOBNÍK

10kW17h 1,2h(5,33h)

10kW

30kW

30kW

2436 l768 l

A B

REGULACE OHŘEVU VODY V ZÁSOBNÍKU 1/1A.ROVNOMĚRNÝ ODBĚR - MALÝ ZÁSOBNÍ

- ČASTÝ PROVOZ DOBÍJENÍB.ŠPIČKOVÝ ODBĚR

55°C 55°CA B

90°t =80°

55°

55°

70°

10°C 10°C

Z

t

Z

t

t

t

Z

t

t

m

A

E V

E V

E V

E = V .1 ,163 .(55-10)

REGULACE OHŘEVU VODY V ZÁSOBNÍKU 1/2C.REGULACE VYPÍNÁNÍM – RYCHLÝ OHŘEV

t =80°m

C

55°

55°

Z

t

Z

t

E V

E V .1,163.(55-10)

ZAPOJENÍ ZÁSOBNÍKŮ 1PARALELNĚ – SOUČASNÝ PROVOZ

ZAPOJENÍ ZÁSOBNÍKŮ 2/1PARALELNĚ – STŘÍDAVÝ PROVOZ

ZAPOJENÍ ZÁSOBNÍKŮ 2/2PARALELNĚ – STŘÍDAVÝ PROVOZ

ZAPOJENÍ ZÁSOBNÍKŮ 3SÉRIOVĚ

ZAPOJENÍ ZÁSOBNÍKŮ 4/1SÉRIOVO – PARALELNĚ

SÉRIOVÝ PROVOZ

ZAPOJENÍ ZÁSOBNÍKŮ 4/2SÉRIOVO – PARALELNĚ

PARALELNÍ PROVOZ

ZÁSOBNÍKOVÝ OHŘEVTLAKOVÉ PODMÍNKY

VLIV ZMĚNY PRŮTOKU NA VÝKON OHŘEVUA – malý odběr B – velký odběrTLAKOVÁ ZTRÁTA:pG0 – dynamická pH – hydrostatický tlakpZV – místní u výtoku (dispoziční přetlak)pE1, pE2 – třením a místní pz0=0 místní v ohřívači

A B

PP

Z

=0 =0V V

2 2

22

Z

P P

P PP P

P PG0

G0

0

V

1 1

ZV ZV

E2 E2

E1 E1

H H

PRŮBĚH ODBĚRU TUV 1PRŮBĚH DENNÍHO ODBĚRU TUV U BYTOVÉHO DOMU (l/s)

PRŮBĚH DENNÍHO ODBĚRU TEPLA U BYTOVÉHO DOMU (Wh/s)

(UMAX) qMAX – maximální průtok EMAX (Wh/s)

(UM) qM – průměrný průtok EM

(UMIN) qMIN – maximální průtok EMIN (Wh/s)

PRŮTOČNÝ OHŘEV 1/1ZÁSADY NÁVRHU

PŘÍMÝ OHŘEV:

- ohřívání při průtoku vody průtokovým ohřívačem V

- ohřev pouze při odběru TUV

- návrh výkonu ohřívače je na špičkový vteřinový odběr TUV

OHŘEV S VYROVNÁVACÍ NÁDOBOU (VN)

- ohřívání cirkulující TUV z vyrovnávací nádoby VN do výměníku V

- malý odběr TUV (qMIN) je pouze z VN (Průtočný ohřev 5)

- při maximálním odběru (qMAX) je ohřev z výměníku V (Průtočný ohřev 4)

- návrh výkonu ohřívače V je na vteřinový výkon UMAX (Průtočný ohřev 4)

PRŮTOČNÝ OHŘEV 1/2ZÁSADY NÁVRHU

VÝKON PRŮTOKOVÉHO OHŘÍVAČE (z maximálního vteřinového průtoku qMAX [l/s] – jako by vteřinovým průtokem byla ohřívána TUV po dobu 1 h = 3 600 s)

QP = qMAX . 1,163 . 3 600 . (tt – ts) (W)

qMAX – největší vteřinový odběr TUV během dne (např. 3,2 l/s)

tt – teplota TUV (např. 55 °C)

ts – teplota SV (např. 10 °C)1,163 – měrná tepelná kapacita vody (Wh/l/K)

PŘÍKLAD:

QP = 3,2 . 1,163 . 3 600 . (55 - 10) = 602 900 W = 603 kW

PRŮTOČNÝ OHŘEV 2KONSTRUKCE OHŘÍVAČŮPROTIPROUDÉ OHŘÍVAČE

TUV

TV

TV TV

TV

TV

TVTUV

TUV

S S

SV

SPIRÁLOVÝ

DESKOVÝ

STOJATÝTRUBKA V TRUBCE

PRŮTOČNÝ OHŘEV 3OHŘEV Z KOTLE

BEZ VYROVNÁVACÍ NÁDOBY

PRŮTOČNÝ OHŘEV 4OHŘEV Z KOMBINOVANÉHO PLYNOVÉHO

KOTLEBEZ VYROVNÁVACÍ NÁDOBY

PRŮTOČNÝ OHŘEV 5/1OHŘEV S VYROVNÁVACÍ NÁDOBOU (VN)

A. OHŘEV PŘI MAXIMÁLNÍM ODBĚRU TUV (UMAX)

OKRUH: OHŘÍVAČ (V) a VYROVNÁVACÍ NÁDOBA (VN)

s OBĚHOVÝM ČERPADLEM V PROVOZU

K

A

V

U

U

U

VN

MAX

MAX

MAX

T

T

PRŮTOČNÝ OHŘEV 5/2 OHŘEV S VYROVNÁVACÍ NÁDOBOU (VN)

B. MINIMÁLNÍ ODBĚR TUV (UMIN)

OKRUH: OHŘÍVAČ (V) a VYROVNÁVACÍ NÁDOBA (VN)

s OBĚHOVÝM ČERPADLEM MIMO PROVOZ

K

B

V

U

U

VN

M IN

M IN

T

T

PRŮTOČNÝ OHŘEV 5/3 OHŘEV S VYROVNÁVACÍ NÁDOBOU (VN)

C. OHŘEV PŘI SOUČASNÉM ODBĚRU TUV (UOPT)

OKRUH: OHŘÍVAČ (V) a VYROVNÁVACÍ NÁDOBA (VN)

s OBĚHOVÝM ČERPADLEM V PROVOZU při současném odběru (UOPT)

K

C

V

U

U

U

U - U

VN

M AX

OPT

OPT

M AX OPT

T

T

PRŮTOČNÝ OHŘEV 6TLAKOVÉ PODMÍNKY

VLIV ZMĚNY PRŮTOKU NA VÝKON OHŘÍVAČEA – malý průtok B – velký průtokTLAKOVÁ ZTRÁTA:pG0 – dynamická pH – hydrostatický tlakpZV – místní u výtoku (dispoziční přetlak)pE1, pE2 – tření v potrubí pz0 – místní v ohřívači

ZZ Z

V

V V

Z ZZ

0 00

V

V

2

22

2

1

1

A B

PP G0G0

PP P PZVZV Z0 Z0

PPE2E2

PPE1E1

PP

00 ++

HH