kde QVYT,teor tis tes tev

VYTÁPĚNÍ - cvičení č.2 Výpočet potřeby tepla a paliva Denostupňová metoda Ing. Roman Vavřička Vavřička,, Ph.D Ph.D.. ČVUT v Praze, Fakulta strojní Ústav techniky prostředí

Roman.Vavricka@ Roman.Vavricka @fs.cvut.cz www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Denostupňová metoda – potřeba tepla na vytápění

QVYT ,teor  24  3600  Qc  kde QVYT,teor Qc d tis tes tev ε et ed

d   tis  tes     et  ed (tis  tev )

– teoretická potřeba tepla na vytápění [J] – celková tepelná ztráta objektu [W] – počet dnů otopného období [dny] – průměrná vnitřní teplota objektu [°C] – průměrná venkovní teplota za otopné období [°C] – oblastní venkovní výpočtová teplota [°C] – opravný součinitel vyjadřující vliv nesoučasnosti přirážek pro výpočet tepelných ztrát objektu [-] – opravný součinitel na snížení vnitřní teploty při přerušení vytápění [-] – opravný součinitel na zkrácení doby provozu otopné soustavy při přerušovaném vytápění [-]

1


Začátek otopného období je za předpokladu, že venkovní průměrná denní teplota klesne 2 dny po sobě pod +13°C a třetí následující den je předpoklad, že průměrná denní teplota bude opět nižší než +13°C. Konec otopného období je definován naopak (tj. 2 dny po sobě => nad +13 °C a třetí den také).


Vypočet dle váženého průměru objemů jednotlivých místností! n

tis 

V  t i 1 n

i

V i 1

kde tis Vi ti

i

i

– průměrná vnitřní teplota objektu [°C] – objem i-té místnosti [m3] – vnitřní teplota i-té místnosti [°C]

2


Opravný součinitel vyjadřující vliv nesoučasnosti přirážek pro výpočet tepelných ztrát objektu ε [-]



QP Qc

QP Qc

– základní tepelná ztráta prostupem [W] – celková tepelná ztráta objektu [W]

Obvykle je ε = od 0,6 (rodinné domy) do 0,85 (bytové domy, školy).


Opravné součinitele při přerušení vytápění et a ed

e  et  ed 

ti , snížená  tes d   tis  tes d

et - opravný součinitel na snížení vnitřní teploty

nemocnice => et = 1,0 obytné budovy s nepřerušovaným vytápěním => et = 0,95 obytné budovy s nočním přerušením vytápění => et = 0,9 správní budovy => et = od 0,65 (využití budovy 6 h/den) až 0,90 (využití budovy 16 h/den) školy => et = od 0,80 (s polodenním vyučováním) do 0,85 (s celodenním vyučováním)

ed - opravný součinitel na zkrácení doby provozu otopné soustavy

školy et = 0,7 ; budovy s jednodenním klidem et = 0,8; budovy s dvoudenním klidem et = 0,9; trvale vytápěné budovy et = 1,0

3


QVYT  kde: ηR

Qteor ,VYT

 R  o  k

– účinnost rozvodu tepelné energie [-] Zahrnuje kvalitu tepelné izolace rozvodů tepla a způsob rozvodu potrubní sítě (nevytápěné prostory, apod.), bývá v rozmezí od 0,95 do 0,98.

ηo

– účinnost obsluhy (resp. regulace) [-] Zahrnuje způsob regulace objektu (zónová, ekvitermní, zátěžová, atd.), bývá v rozmezí od 0,9 (kotle na tuhá paliva) do 0,99 (plynový kotel + objekt rozdělen na zóny)

ηk

– účinnost zdroje tepla (kotle) [-]


ηk

– účinnost zdroje tepla (kotle) [-]

Kotle na tuhá paliva ηk = od 0,68 do 0,77 (Dřevo zplyňující kotle ηk = cca 0,88) Kotle na kapalná a plynná paliva ηk = od 0,83 do 0,96 Elektrokotle ηk = od 0,95 do 0,98

4


Příklad 1: Vypočtěte potřebu tepla a paliva pro vytápění rodinného domu s celkovou tepelnou ztrátou 5,2 kW a školy s celkovou tepelnou ztrátou 68 kW. Zadání: Obě stavby se nacházejí v Českých Budějovicích (d = 244 dní, tes = 3,8 °C, tev = 15 °C), Rodinný dům: tis = 19,5 °C ε = 0,6, et = 0,95, ed = 1, vytápění zajištěno plynovým kondenzačním kotlem ηk = 96 %, ηR = 98 %, ηo = 99 %, Hu = 35,87 MJ/m3 (tranzitní zemní plyn) Škola: tis = 18,3 °C ε = 0,85, et = 0,85, ed = 0,7, vytápění zajištěno plynovým kondenzačním kotlem ηk = 96 %, ηR = 95 %, ηo = 95 %, Hu = 35,87 MJ/m3 (tranzitní zemní plyn)

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Příklad výpočtu roční potřeby tepla

Řešení – teoretická potřeba tepla: a) Rodinný dům – Qc =5,2 kW

Qd  24  3600  5200 

244  19,5  3,8 

19,5   15 

 0, 6  0,95 1  28 450 MJ

b) Kancelářská budova – Qc = 68 kW

Qd  24  3600  68000 

244  18,3  3,8 

18,3   15 

 0,85  0,85  0, 7  315 700 MJ

5

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Příklad výpočtu roční potřeby tepla Řešení – skutečná potřeba tepla: a) Rodinný dům – Qc = 5,2 kW

Qd skut 

Qd 28450   30 550 MJ  R o  k 0,98  0,99  0,96


Qd skut 

Qd 315700   364 400 MJ  R o  k 0,96  0,95  0,95

Řešení – potřeba paliva: a) Rodinný dům – Qc = 5,2 kW

U d skut 

Qd skut Hu



30550  855 m3 35,87


U d skut 

Qd skut Hu

364400   10 160 m3 35,87

Řešení – cena paliva: a) Rodinný dům – Qc = 5,2 kW

Cena  855 10,3 [Kč/m 3 ] 12  332 [Kč/měsíc]  12 800 Kč/rok b) Kancelářská budova – Qc = 68 kW

Cena  10160 10,3 [Kč/m 3 ] 265760 [Kč/rok]  370 400 Kč/rok

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Denostupňová metoda – potřeba tepla pro přípravu TV QTV ,den  1  z     c  V2 p  t 2  t1  V2P t1 t2 z

potřeba teplé vody[m3/os∙den] (rodinný dům 40 až 50 l/os∙den, kancelářská budova 5 až 10 l/os∙den) teplota ohřáté vody [t1 = 55 °C] průměrná roční teplota přiváděné studené vody [t2 = 10 °C] poměrný koeficient (u průtočného ohřevu je z = 0, jinak je závislý na celkové délce rozvodů TV a stavu tepelné izolace, z = 0,3 až 1)

Qteor ,TV  QTV ,den  d  0,8  QTV ,den  t1,léto t2,léto N

teplota studené vody v létě teplota studené vody v zimě počet pracovních dní soustavy

t2  t1,léto t2  t1, zima

 N  d 

[t1,léto = 15 °C] [t1,zima = 5 °C] [např. rodinný dům N = 365 dní]

6

www.utp.fs.cvut.cz www. utp.fs.cvut.cz Denostupňová metoda – množství paliva na vytápění a přípravu TV UVYT TV  kde: Hu

QVYT  (QTV ) Hu

– výhřevnost paliva [MJ/m3 ; MJ/kg] Zemní plyn (tranzitní) Zemní plyn (norský) Bioplyn (CH4) Dřevní štěpka Palivové dřevo Hnědé uhlí (tříděné Most) Černé uhlí (energetické Ostrava)

Hu = 35,87 MJ/m3 Hu = 39,65 MJ/m3 Hu = 34,01 MJ/m3 Hu = 12,18 MJ/kg Hu = 14,62 MJ/kg Hu = 17,18 MJ/kg Hu = 29,32 MJ/kg

7

kde QVYT,teor tis tes tev

Recommend Documents