TZ 20 5. přednáška Otopné soustavy

ČVUT V PRAZEFakulta stavební

Katedra TZB

ČVUT V PRAZEFakulta stavební

Katedra TZB

TZ 20TZ 205. přednáška5. přednáška

Otopné soustavyOtopné soustavy

Doc.Ing.Karel Doc.Ing.Karel Kabele,CSc.Kabele,CSc.

ČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budovČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budovČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budovČVUT v Praze - Fakulta stavební - Katedra technických zařízení budov

3. Teplotní parametry3. Teplotní parametryPracovní teploty v OSPracovní teploty v OS

Výpočtová teplota otopné vody Expanznínádoba

Otopnétěleso

Kotel

Přívodnípotrubí

Vratnépotrubí

Expanznínádoba

Otopnétěleso

Kotel

Přívodnípotrubí

Vratnépotrubí

t2

t1

tw1

tw2

tTp,max

tw

Teplotní spád otopného tělesa = tw1 - tw2

Teplotní spád soustavy = t1 - t2

na vstupu do otopné soustavy t1

na výstupu z otopné soustavy t2

na vstupu do otopného tělesa tw1

na výstupu z otopného tělesa tw2

Nejvyšší teplota povrchu otopných těles tTp max

Střední teplota otopného tělesa tw


3. Teplotní parametry 3. Teplotní parametry OSOS

Výkon přenášený Výkon přenášený soustavousoustavou

Výkon přenášený Výkon přenášený tělesemtělesem

21 ttcMQ

iwt ttAhQ

Expanznínádoba

Otopnétěleso

Kotel

Přívodnípotrubí

Vratnépotrubí

Expanznínádoba

Otopnétěleso

Kotel

Přívodnípotrubí

Vratnépotrubí

t2

t1

tw1

tw2

tp1,max

tw


3. Teplotní parametry OS3. Teplotní parametry OSkritéria pro volbu kritéria pro volbu

parametrůparametrů Ekonomické faktory (minimalizace nákladů na realizaci i provoz soustavy);

Fyzikální vlastnosti pracovní látky ( pro teplovodní soustavy maximální teplota 115°C);

Hygienické požadavky na otopnou soustavu resp. na tělesa;

Technické možnosti zdroje tepla ( např. nízkoteplotní zdroje určují maximální teplotu otopné vody v soustavě)

Legislativní požadavky –vyhláška 151/2001 MPO omezuje teplotu otopné vody na 75°C


3. Teplotní parametry OS3. Teplotní parametry OSvolba parametrůvolba parametrů

Teplota otopné vody u soustavyTeplota otopné vody u soustavy Teplovodní nízkoteplotní t1 <=65°C

Teplovodní otevřené 65°C <t1 <= 95°C

Teplovodní uzavřené 65°C <t1 <= 115°C

Horkovodní t1 > 115°C

Teplotní spád OSTeplotní spád OS 10K až 25K, u horkovodních soustav 40K až 50K. 90/70 °C, 85/75°C, 80/60°C, 75/65°C,70/50°C,

70/60°C.


3. Teplotní parametry OS3. Teplotní parametry OSvolba parametrůvolba parametrů

Teploty otopných tělesTeploty otopných těles maximální povrchová teplota (85 až 90°C)maximální povrchová teplota (85 až 90°C)

Teplotní spádTeplotní spád dvoutrubka = teplotní spád OS (15 až 25 K) dvoutrubka = teplotní spád OS (15 až 25 K) jednotrubka jednotrubka << teplotní spád OS (5 až 10 K) teplotní spád OS (5 až 10 K)

5,21max wTp tt


4. Materiál rozvodu4. Materiál rozvodu O materiálu nutno rozhodnout na počátku O materiálu nutno rozhodnout na počátku

projektu - různé mechanické vlastnosti projektu - různé mechanické vlastnosti mají vliv na koncepci řešenímají vliv na koncepci řešení

Používané materiályPoužívané materiály ocelocel měďměď plastyplasty


4.Materiál rozvodu4.Materiál rozvodu4.1 Ocel4.1 Ocel

Tradiční materiál, dobré Tradiční materiál, dobré mechanické vlastnostimechanické vlastnosti

ocel třídy 11.353.0. ocel třídy 11.353.0. do DN 50 se používá trubek do DN 50 se používá trubek

ocelových závitových běžnýchocelových závitových běžných ,, pro větší průměry se používá pro větší průměry se používá

hladkých bezešvých trubekhladkých bezešvých trubek Svařování Svařování


4. Materiál rozvodu4. Materiál rozvodu4.2 Měď4.2 Měď

Menší spotřeba materiáluMenší spotřeba materiálu Citlivá na chem.složení vody pH min7Citlivá na chem.složení vody pH min7 Nebezpečí vzniku elektrochemické Nebezpečí vzniku elektrochemické

koroze (Al)koroze (Al) pájení měkké a tvrdépájení měkké a tvrdé


4. Materiál rozvodu4. Materiál rozvodu4.3 Plasty4.3 Plasty

MateriályMateriály síťovaný polyetylén (PEX, VPE), polybuten (polybutylen, polybuten-1,PB), statistický polypropylen (PP-R, PP-RC,PP-3), chlorované PVC (C-PVC, PVC-C) vrstvená potrubí s kovovou vložkou.

Uložení potrubíUložení potrubí Životnost !!!Životnost !!! Kyslíková bariéra ?Kyslíková bariéra ?


5. Konstrukce expanzní 5. Konstrukce expanzní nádobynádoby

OtevřenáOtevřená jistota provozujistota provozu zamrzánízamrzání zavzdušňování zavzdušňování

UzavřenáUzavřená vyšší pracovní teplotyvyšší pracovní teploty


Návrhové parametry OSNávrhové parametry OSShrnutíShrnutí

P rů točn á

S ob tokem

Jed n o tru b kové

P ro tip rou d

S ou p rou d

D vou tru b kové

V z á jem n ép rop o jen í

tě les

S p od n í

H orn í

K om b in ovan á

U m ís těn íleža té h orozvod u

V ertik á ln í

H orizon tá ln í

H věz d icová

V ed en íp říp o jek

k tě lesů m

Prostorovéuspořádání

soustavy

N íz ko tep lo tn íd o 6 5 °C

Tep lovod n íod 6 5 °c d o 1 1 5 °C

H orkovod n ín ad 1 1 5 °C

Nejvyššípracovníteplota

O tevřen á

U zavřen á

Konstrukceexpanznínádoby

P řirozen ý

N u cen ý

O běh otopné vody

O c e l

M ěď

P las ty

M ateriá lrozvodu

Návrhové param etryvodních otopných soustav

Výpočty Výpočty teplovodních teplovodních

otopných soustavotopných soustav

Výpočet Výpočet Volba teplotního spáduVolba teplotního spádu stanovení přenášeného stanovení přenášeného

výkonuvýkonu způsob oběhu způsob oběhu Hydraulické schéma , Hydraulické schéma ,

rozdělení na úseky, označení rozdělení na úseky, označení okruhůokruhů

Výpočet hmotnostního Výpočet hmotnostního průtoku v jednotlivých průtoku v jednotlivých úsecích úsecích

Návrh dimenzí potrubí Návrh dimenzí potrubí

Nucený oběhNucený oběh metoda metoda ekonomické měrné tlakové ekonomické měrné tlakové

ztrátyztráty 60 až 200 Pa.m60 až 200 Pa.m-1-1

metoda metoda optimálních rychlostíoptimálních rychlostí 0,05 až 1,0 m.s0,05 až 1,0 m.s-1-1 (!!! Hluk) (!!! Hluk)

metoda metoda daného tlakového rozdíludaného tlakového rozdílu čerpadlo + přídavný vztlak, 10-70 kPa čerpadlo + přídavný vztlak, 10-70 kPa

Přirozený oběhPřirozený oběh– metoda metoda daného tlakového rozdíludaného tlakového rozdílu

účinný tlak + přídavný vztlak účinný tlak + přídavný vztlak etážová soustava ?etážová soustava ?

Výpočet tlakových ztrátVýpočet tlakových ztrát Výpočet tlakové ztráty Výpočet tlakové ztráty

třením třením místními odpory místními odpory

Tlakové ztráty okruhu porovnáme Tlakové ztráty okruhu porovnáme s dynamický tlakem s dynamický tlakem

Přebytek tlaku Přebytek tlaku regulujeme regulujeme nastavením nastavením regulačních regulačních armaturarmatur

Nedostatek Nedostatek tlaku buď tlaku buď zvýšením tlaku zvýšením tlaku nebo snížením nebo snížením tlakových ztráttlakových ztrát

Vyregulování soustav v Vyregulování soustav v ustáleném stavuustáleném stavu

Regulační ventily u těles Regulační ventily u těles ve většině případůve většině případů

Regulační ventily v okruhuRegulační ventily v okruhu při rozsáhlých soustavách, kde je při rozsáhlých soustavách, kde je

nutné vyvážit více objektů nebo částínutné vyvážit více objektů nebo částí Clonky v potrubí Clonky v potrubí

nedoporučuje se (zarůstání, koroze)nedoporučuje se (zarůstání, koroze)

Documents

TZ 20 5. přednáška Otopné soustavy