Žilinská univerzita v Žiline
Strojnícka fakulta
Katedra energetickej techniky
Vytápění a větrání
Část 13.
Rovnotlakové zapojení podle Tichelmanna
Každé vytápěcí těleso má stejnou délku připojovacího okruhu od
zdroje tepla.
Stejná tlaková ztráta na každém vytápěcím tělese však vzniká jen při
stejném tepelném výkonu vytápěcích těles = stejné průtoky.
Výpočet potrubní sítě v takovém případě jednodušší.
Dvoutrubková vytápěcí soustava s Tichelmannovým zapojením
Problémy Tichelmannova zapojení
Pokud je tlaková ztráta mezi dvěma odbočkami větší než tlaková ztráta
vytápěcího tělesa = možná cirkulace vytápěcími tělesy v opačném
směru.
Pokud bude tlakový spád mezi body A a B příliš velký = vytápěcí těleso
bude napájené z vratného potrubí.
Tichelmannovo zapojení = při připojení více kotlů na jedno potrubí, při
napojení potrubních hadů velkoplošného vytápění, a pod.
Termohydraulický rozdělovač (THR)
Použití: oddělení primárního (kotlového) okruhu a sekundárního
(spotřebitelského) okruhu.
Beztlakový obtok = propojení obou okruhů aniž by se vzájemně
ovlivňovaly.
Výhody THR:
žádné hydraulické ovlivňování mezi kotlem a vytápěcím okruhem,
výroba a rozvod tepla jsou zatěžovány jen přiřazenými průtoky vody,
regulační systémy okruhů se vzájemně neovlivňují,
regulační armatury na obou stranách pracují optimálně,
bezproblémové dimenzování čerpadla a regulačních armatur kotlového
okruh.
Zabudování THR = předpoklad správného vyvážení průtoků vody v
primárním a sekundárním okruhu
Jmenovitý průtok vody v primárním okruhu qp se má rovnat
jmenovitému průtoku vody v sekundárním okruhu qs.
qp =
Qp
c ⋅ (t1 − t 2 )
pro primární okruh
Qs
qs =
c ⋅ (t3 − t 4 )
pro sekundární okruh
qp = jmenovitý průtok vody primárního okruhu [kg/s]
qs = jmenovitý průtok vody sekundárního okruhu [kg/s]
Qp = tepelný výkon výroby tepla (primární) [kW]
Qs = tepelný výkon odevzdávání tepla (sekundární) [kW]
t1 = teplota přívodní vody zdroje tepla [°C]
t2 = teplota vratné vody zdroje tepla [°C]
t3 = teplota přívodní vody spotřebiče tepla [°C]
t4 = teplota vratné vody spotřebiče tepla [°C]
c = specifická tepelná kapacita [kJ.kg-1.K-1]
Špatné nebo žádné vyvážení = nevhodný vliv na provoz vytápěcího
systému.
Průtok vody v sekundárním okruhu je větší než průtok vody v
primárním okruhu = promíchávání méně teplé vody z vratného potrubí.
Systém bude způsobovat problémy při plné zátěži = vyrobené teplo
nebude možné přenést na tepelný spotřebič.
Špatné nebo žádné vyvážení = nevhodný vliv na provoz vytápěcího
systému.
Průtok vody v primárním okruhu je větší než sekundárním okruhu =
přimíchávání teplé vody z přívodního potrubí zdroje tepla do vrátného
potrubí zdroje tepla.
Důsledek = zvýšení teploty vratné vody (u tepelných čerpadel
nepřípustné).
Dimenzování THR
Mezi přívodním a vratným potrubím by měla vzniknout zanedbatelná
tlaková ztráta = rychlost proudění nesmí přesáhnout 0,15 m/s.
Z této rychlosti a jmenovitého průtoku vody primárního okruhu (qp) lze
vypočítat průměr THR.
Aby správně plnil funkci = ve svislé poloze.
Vytápěcí systém s beztlakovým rozdělovačem
Vytápěcí systém s tlakovým rozdělovačem
Schéma zapojení zařízení s více kotli
Zapojení vhodné pro konvenční kotle, u kondenzačních je nutné
zamezit zvyšování teploty vratné vody.
Oddělení různých vytápěcích okruhů vyrovnávacím zásobníkem
Vyrovnávací zásobník = akumulační nádrž = přechodné uchování
nepotřebné energie.
Přednostně u kotlů na tuhé palivo, u tepelných čerpadel a solárních
zařízení = zlepšení stupně využití.
Zároveň plní funkci termohydraulického rozdělovače.
Návrh vyrovnávacího zásobníku = na každý kW tepelného výkonu
zdroje tepla by mělo připadnout minimálně 40 litrů obsahu zásobníku.
Dimenzování vyrovnávacího zásobníku pro kotel na tuhé palivo:
⎛
QH ⎞
⎟⎟
VSp = 15 ⋅ TB ⋅ QN ⎜⎜1 − 0,3 ⋅
Qmin ⎠
⎝
VSp = obsah vyrovnávacího zásobníku
TB = čas hoření při jmenovitém tepelném výkonu kotle [h],
QN = jmenovitý tepelný výkon kotle [kW],
QH = projektovaný tepelný příkon objektu [kW],
Qmin = nejmenší (minimální) tepelný výkon kotle [kW],
P
T
T
VK25
VK25
GK25
GK25
1 – plynový kotel PANTHER Hydroset 24 KTOB60ZD o výkonu
23 kW, 2 – tlaková expanzní nádoba REFLEX G12, 3 – oběhové
čerpadlo GRUNDFOS UPE 25 – 40 SÉRIA 2000, 4 – trojcestná
smíchávací armatura HONEYWELL V5431A1025 DN 15, 5 –
přepouštěcí ventil pro vyvažování DN10 až DN32
3
1
SK25
GK25
SK25
4
GK25
P
GK25
F25
T
GK25
VK15
5
VK15
GK15
SK25
GK15
2
DOPLŇOVANIE VODY DO SYSTÉMU
GK15
PRÍVOD VODY
DO ZÁSOBNÍKA
Příprava teplé vody
Příprava teplé vody v ohřívačích = zvyšování teploty = zvětšování
objemu, tím i tlaku.
Důsledek: odpouštění studené vody přes pojišťovací ventil = zvyšování
spotřeby vody.
Vyloučení tohoto jevu = průtočné tlakové expanzní nádoby s
membránou.
Konstantní přetlak = instalace redukčního ventilu před vodoměr
Zabezpečení průtoku přes EN = plnící přetlak před montáží musí být
nastavený na nižší hodnotu než je tlak nastavený na redukčním ventilu
(cca o 0,20 bar).
Toto umožní ve studeném stavu proudění vody přes EN = nedochází ke
stojaté vodě.
Schéma zapojení zásobníku teplé vody při odběru pod 2,5 m3/h
Download

Q - Strojnícka fakulta