Projektování automatizovaných systémů Osvald Modrlák, Petr Školník, Jaroslav Semerád, Albín Dobeš, Frank Worlitz
TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií
Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247 Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Chlazené stropy
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Chlazené stropy • Komfortním produktem pro stavby • Pro chlazení použita voda s teplotním spádem 16/19°C • Nedochází ke kondenzaci vzdušné vlhkosti na plastových trubkách s protékající chladící vodou • Ochlazený vzduch klesá samovolně pod celou plochou stropu • Za zdravotního hlediska lepší než nucená cirkulace • Trubky uloženy v drážkách SDK podhledu uloženého s cca 200mm distancí od stropu a stěn (trubky tvoří podobnou síť jako u podlahových topení) • U trubek jsou snímače rosného bodu • Odstavení výrobníku studené vody z provozu pokud hrozí kondenzace vzdušné vlhkosti na trubkách (zabránění navlhnutí SDK podhledu) • Jednotlivé díly stropů spojeny pomocí T-kusů, tak aby hydraulické ztráty byly ve všech dílech stejné (Tichelman) • Stejné průtoky jednotlivými díly SDK
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
1522 kg/h
960 kg/h
Chlazené stropy
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• V nabídce firmy UNIVERZA jsou uvedeny tlakové ztráty větví, přívodů a rozdělovačů pro obě podlaží RD • Tlakové ztráty 1.NP = 24956 Pa (UNIVERSA) • Průtok stropem 1.NP = 1522 kg/h (UNIVERSA) • Tlakové ztráty 2.NP = 22669 Pa (UNIVERSA) • Průtok stropem 2.NP = 960 kg/h (UNIVERSA) • Celkový průtok = 2482 kg/h
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• Celkový požadovaný průtok Q = 2482 kg/h • Teplotní spád ∆t = 19-16=3°C • Maximální chladící výkon
860 ⋅ Pch Q= ∆t 2482 ⋅ 3 Pch = = 8, 658kW 860
• V nabídce deskových výměníků B5/40 a B12MT/20 je pro výkon 10kW požadován průtok Qs=2,872m3/h • Pro výkon P=8,7kW a ∆t=3°C je požadovaný pr ůtok
Q=
860 ⋅ Pch = 2523l/h ∆t
• To je hodnota větší než požadovaná (2482 l/h) • Pro stejný výkon a požadovaný průtok bude ∆t=2,979°C • Tlakové ztráty deskového výměníku = 9,02 kPa (SWEP 1. strana)
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• V nabídce firmy UNIVERZA jsou uvedeny tlakové ztráty větví, přívodů a rozdělovačů pro obě podlaží RD • Tlakové ztráty 1.NP = 24956 Pa (UNIVERSA) • Průtok stropem 1.NP = 1522 kg/h (UNIVERSA) • Tlakovou ztrátu balančního ventilu TA HYDRONICS volím ∆p=4kPa • Výpočet Kv viz podklady pro STAD ventily
Kv = 0, 01 ⋅
Q = 7, 61 ∆p
• Bal. vent. STAD 25 mají Kv=0,6-8,7. Když zvolím ∆p=4,865kPa
Kv = 0, 01 ⋅
Q = 6,9 ∆p
• Ventil STAD 25 pak bude přednastaven na hodnotu 3,0 • B.V. je žádoucí namontovat tak, aby proud směřoval na spodek šikmo skloněné kuželky. Jinak jsou tolerance průtoků větší až o 5%.
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• Ventil STAD
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• V nabídce firmy UNIVERZA jsou uvedeny tlakové ztráty větví, přívodů a rozdělovačů pro obě podlaží RD • Tlakové ztráty 2.NP = 22669 Pa (UNIVERSA) • Průtok stropem 2.NP = 960 kg/h (UNIVERSA) • Tlakovou ztrátu balančního ventilu TA HYDRONICS vypočtu z celkové tlakové ztráty, ta musí být stejná jako pro 1.NP (40001 Pa) • Tlaková ztráta propojovacího potrubí bude o něco větší než v 1.NP (1160 Pa) a to odhadem 1560 Pa. • Tlakovou ztrátu bal. ventilu pak vypočteme ∆p=6,752kPa a pro ventil STAD
Kv = 0, 01 ⋅
Q = 3, 69 ∆p
• Bal. ventil STAD DN 25 pak přednastavíme na hodnotu 2,0
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• Oběhové čerpadlo: • Tlakové ztráty • 1.NP = • Deskový výměník B12MT/20 = • Balanční ventil = • Potrubní rozvody (odhad) = • Celková ztráta = • Celkový průtok = 2482 kg/h =2,482 m3/h
24956 Pa 9020 Pa 4865 Pa 1160 Pa 40001 Pa
• Na výběrovém formuláři firmy Grundfos ve výběrovém formuláři vybereme oběhové čerpadlo podle parametrů: • www.grundfos.cz → WebCaps – on-line katalog → Dimenzování • TP 25-50/2 A-O-A-BUBE • Pro tlakovou ztrátu 40kPa je Qs=2370 kg/h což je vyhovující tolerance od požadovaných 2482 kg/h
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• Na primární straně deskového výměníku s teplotami chladící vody 6/12°C je požadovaný pr ůtok QP = 1,431m3/h • Chladící výkon je 9,98 kW potřebujeme tedy výrobník chladící vody s výkonem 10 kW a průtokem 1431 kg/h • Z nabídky fy Daikin má chiller EWAQ009ACW1 nominální parametry • Q = 1546 l/h • P = 12,8 kW (dle EUROWENTu 9 kW)
Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
• Výkaz výměr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Název Výrobník studené vody s hydr. modulem EWA Q009ACW1 Daikin Deskový výměník tepla B12MT/40 Oběhové čerpadlo TP 25-50/2 50Hz Vyvažovací ventil STAD 25 obj.č.52 151-025 Kulový kohout 1 1/4" Kulový kohout 1" Filtr mosazný 1" Vypouštěcí ventil 1/2" Cu potrubí 1 1/4" Supersan včetně tvarovek Cu potrubí 1" Supersan včetně tvarovek Automatický odvzdušňovací ventil 1/2" Mont. Materiál Montáž (2 prac.; 3,5 dní; 350 Kč/h) VRN Celkem
Mj ks ks ks ks ks ks ks ks bm bm ks kpl kpl kpl
Dodávky fy UNIVERSA Montáž (15% z dodávky)
kpl
Cena bez DPH celkem
počet
celk. cena 1 104970 1 9320 1 8726 2 4728 2 520 2 292 2 744 2 260 15 11700 20 13200 8 1040 1 4000 1 24500 1 3000 187000 1
267755 40163 494918