Princípy plánovania vykurovacích systémov
- IBS INGENIEURBЬRO PRE TESÁRA TECHNOLÓGIE DOMOV -
Posledné spracovanie: 03.03.2012 19:40 IBS/KÚRENIE/ZÁKLADY
Fyzikálne veličiny, jednotky SI, energetické jednotky, definície a prevodné tabuľky pre energiu, výkon, tlak; Konštanty; Látky s energetickým obsahom; Normy a nariadenia; Tepelné zaťaženie, výpočty tepelného zaťaženia; Stupňové dni, vykurovacie stupne; Ovládanie a hydraulika.
Zbierka plánovacích základov pre vykurovaciu techniku
| kJ | Kilojoulov | |
| kcal | Kilokalórie | 1 kcal = 4,1868 kJ |
| kWh | Kilowatthodín | 1 kWh = 3 600 kJ |
| kg SCE | Kilogramy jednotiek čierneho uhlia | 1 kg SKE = 29 308 kJ |
| kg RЦE | Kilogramy jednotiek surového oleja | 1 kg RЦE = 41 868 kJ |
| mі zemný plyn | Kubických metrov zemného plynu | 1 mі zemného plynu = 31 736 kJ |
1 kWh = 859,845 kcal
= 0,1 l vykurovacieho oleja EL = 0,090334 mі zemného plynu (Ho)
= 0,122833 kg SKE = 0,122833 kg RЦE = 3412,08 BTU
BTU = britská tepelná jednotka, 1 BTU = 252 kal. = 1 055 J,
Podľa Medzinárodného systému jednotiek (SI) je „Joule“ (J) jednotkou pre energiu, prácu a teplo,
„Watt“ (W) jednotka sily, toku energie a toku tepla.
Energia (práca, množstvo tepla)
1 joule (J) je definované ako zamestnanie (alebo energia), ktorá sa generuje, keď sa bod pôsobenia sily 1 Newton (N) posunie o 1 m v smere sily.
1 Newton je ten sila, čo dáva telu s hmotnosťou 1 kg zrýchlenie 1 m za sekundu (1 N = 1 kg m/sІ).
G (hmotnosť kp) = m (hmotnosť kg) x g (gravitačné zrýchlenie 9,81 m/sІ)
-> 1 kp = 1 kg x 9,81 m/sІ = 9,81 kgm/sІ = 1 N
Jeden joule sa rovná energii potrebnej na:
Na vzdialenosť jedného metra sila (Nm) jedného Newtona alebo
na chvíľu moc jedného wattu (Ws).
Výkon (tok energie, tok tepla)
1 watt (W) je definované ako moc, v ktorom sa energia 1 joula prevedie v priebehu 1 sekundy.
To znamená, že watt je identický s 1 joulom za sekundu (1 joule = 1 watt s).
Podľa toho 1 joule predstavuje prácu, ktorá sa vyrába a/alebo spotrebúva na jednu sekundu pri výkone 1 watt (1 J = 1 Ws).
-> 1 W = 1 J/s = 1 N m/s = 1 kg mІ/s
Tepelný výkon
je uvoľnená tepelná energia na Časová jednotka, charakteristický parameter systému premeny energie na výrobu tepla.
Je v d. Zvyčajne sa udáva v kilowattoch (kW) alebo megawattoch (MW).
-> Výkon (tepelný tok) = energia (práca) za časovú jednotku (hodinu)
1 kJ/h = 0,2778 W, 1 W = 3,6 kJ/h, 1 kW = 1 kJ/s
Tepelná kapacita C.
z. B. pre vodu: 1 kcal/K = 4,187 kJ/kg K.
Merné teplo c
tepelná kapacita vzťahujúca sa na hmotnosť 1 kg
z. B. pre vodu: c = 1 kcal/kg K = 4,2 kJ/kg K = 4,187 Ws/kg K
pre vodu pri 20 ° C:
merné teplo cpw = 1 kcal/kg K = 4,18 kJ/kg K
= 1,16 Wh/kg K = 0,00116 kWh/kg K
Hustota ςW = 1 000 kg/mі:
pre vzduch pri 20 (?) ° C:
Zdroj: Vreckovka pre kúrenie a klimatizáciu atď.
Norma DIN (DIN.)
DIN = Nemecký inštitút pre normalizáciu, vo Švajčiarsku SNV (Švajčiarske združenie pre normalizáciu), v Rakúsku ON (Rakúsky normalizačný inštitút)
Má výlučne alebo prevažne národný význam alebo je publikovaný ako predbežná etapa medzinárodného dokumentu.
Koncepty normy DIN sú navyše označené symbolom E. označené, Predbežné normy S V..
Normy DIN ako technické pravidlá však samy osebe nie sú záväzné, ale predstavujú odporúčania.
Povinnosť podať žiadosť môže vyplývať zo zákonov a iných právnych predpisov alebo môže existovať na základe zmluvných dohôd.
Európska norma (EN.)
Slúžia ako šablóna pre národnú implementáciu a nie sú dostupné používateľovi ako produkt.
Uplatňujú sa iba pri ich národnej implementácii (napr. V Nemecku ako DIN EN, vo Veľkej Británii ako BS EN alebo vo Francúzsku ako NF EN).
Medzinárodná norma (ISO.)
Ste z I.medzinárodný Oorganizácia pre S.Vydaná štandardizácia.
Nemecké vydanie európskej normy (DIN EN.)
Musí byť prijatý v nezmenenej podobe všetkými členmi spoločnej európskej normalizačnej organizácie CEN/CENELEC.
Konfliktné národné normy musia byť stiahnuté.
K žiadosti je možné pridať národný predhovor a v prípade potreby národný dodatok.
Národná, medzinárodná a svetová norma (DIN EN ISO.)
Tento súbor pravidiel odráža všetky tri úrovne vplyvu, ktoré môže mať norma.
(Kariéra: v koordinácii s medzinárodnou normalizačnou organizáciou, napr. ISO, je vyvinutá európska norma, ktorá je následne prijatá ako norma DIN)
Norma DIN ISO (DIN ISO.)
Nezmenené prijatie normy ISO.
Zdroj: IKZ-HAUSTECHNIK 6/2009; www.din.de
Pod Zaťaženie kúrením V inžinierskych stavbách sa rozumie dodávka tepla nevyhnutná na udržanie určitej teploty v miestnosti, udáva sa vo W alebo kW.
Tepelné zaťaženie závisí od umiestnenia budovy, konštrukcie plochy prenášajúcej teplo a účelu jednotlivých miestností.
Z toho vychádza potreba tepelno-ochranných opatrení a konštrukcia vykurovacieho systému.
Určenie tepelnej záťaže je v Nemecko v DIN EN 12831 štandardizovaný.
Pre existujúce budovy možno tepelnú záťaž určiť presnejšie a ľahšie pomocou štatistických metód, ako je to možné pomocou metód stavebnej fyziky.
Výpočet tepelného zaťaženia sa používa na určenie veľkosti vykurovacieho systému a radiátorov alebo podlahového kúrenia.
Výpočet obsahuje konkrétne vyhlásenia, o ktorých moc (v kW) musí mať tepelný generátor a vykurovacie telesá (miestnosti), aby bolo možné v miestnostiach udržiavať príjemnú teplotu na najnižšej vonkajšej teplote špecifickej pre dané miesto.
Dôsledky nesprávneho určenia vykurovacej záťaže
Vyšetrovanie podľa nemeckej firmy Wolff/Jagnow ukázalo, že kotly boli dimenzované 1,8-krát väčšie, ako bolo potrebné.
Okrem vyšších obstarávacích nákladov to vedie k značným stratám účinnosti a tým aj k vyšším prevádzkovým nákladom. Napr .:
- obehové čerpadlá sú príliš veľké a spotrebúvajú príliš veľa energie.
- moderné kondenzačné kotly nepracujú v optimálnom prevádzkovom bode.
- Spoločnosti dodávajúce energiu často účtujú základnú cenu na základe tepelnej záťaže alebo výkonu generátora tepla.
Ak je špecifikácia vykurovacieho zaťaženia nesprávna alebo je nesprávne dimenzované, užívateľ zaplatí za potrebný výkon.
Na rozdiel od výpočtu tepelnej izolácie podľa DIN 4108 alebo DIN 4701 sa slnečné a vnútorné zisky pri výpočte tepelného zaťaženia nezohľadňujú. Predpokladá sa „najhorší prípad“.
Najmä v prípade vysoko zateplených budov v štandarde nízkoenergetických alebo pasívnych domov, ktorých aktivovaná akumulačná hmota má ďalší tlmiaci účinok na kolísanie teploty, vedie dimenzovanie vykurovacej záťaže podľa EN 12831 k nadmerne dimenzovanej a nevyužitej vykurovacej technológii.
Výpočet tepelnej záťaže by sa nemal zamieňať s výpočtom podľa nariadenia o úsporách energie (EnEV).
The EnEV robí vyhlásenie o spotreba energie, the Výpočet vykurovacej záťaže na druhej strane počíta potrebné moc.
Prečo je zaťaženie budovy vykurovaním väčšie ako súčet zaťažení miestnosti?
Vo väčšine prípadov je vykurovacie zaťaženie budovy, ktoré sa používa na návrh kotla, menšie ako súčet zaťažení miestnosti.
To sa tiež dá očakávať, pretože sa berú do úvahy iba straty vonkajším plášťom a minimálna výmena vzduchu v prirodzene vetraných miestnostiach je zahrnutá iba do výpočtu budovy. .
Ak sú však k dispozícii miestnosti so systémom prívodu vzduchu, k vykurovacej záťaži budovy sa pripočíta ohrev objemu privádzaného vzduchu zo štandardnej vonkajšej teploty na vstupnú teplotu v miestnosti.
Týmto spôsobom sa môže výrazne zvýšiť zaťaženie budovy vykurovaním a možno aj prekročiť súčet zaťaženia miestnosti.
Aké vykurovacie zaťaženie sa používa pre konštrukciu radiátorov?
EN 12831 špecifikuje výpočtovú metódu na stanovenie dodávky tepla, ktorá je požadovaná za štandardných konštrukčných podmienok, aby sa zabezpečilo dosiahnutie požadovanej štandardnej vnútornej teploty.
Tieto smernice, ktoré sú zamerané predovšetkým na projektantov, staviteľov a prevádzkovateľov systémov zásobovania teplom, uvádzajú postup výpočtu štandardného vykurovacieho zaťaženia jednotne v celej Európe.
Norma popisuje metódu výpočtu Štandardné vykurovacie zaťaženie:
- na priestorovom alebo zonálnom základe na účely
Návrh vykurovacích plôch
- na základe celého vykurovacieho systému pre návrh
Hodnotové parametre a faktory potrebné na výpočet štandardného vykurovacieho zaťaženia sú uložené v takzvaných národných prílohách k EN 12831 (napr. DIN EN 12831 list 1).
V prílohe D k norme EN 12831 sú uvedené všetky faktory, ktoré je možné určiť na národnej úrovni, a špecifikujú sa štandardné hodnoty pre všetky prípady, v ktorých nie sú k dispozícii žiadne národné hodnoty.
Ukázalo sa, že ohrievače podľa EN 12831 sú príliš veľké.
Z tohto dôvodu vyšlo 1. júla 2008 nové vydanie národného doplnku, ktoré výsledky redukuje na hodnoty starej normy DIN 4701.
Ak pre túto normu nie je k dispozícii žiadny národný dodatok, hodnoty je možné prevziať z prílohy D normy EN 12831.
EN 12831 definuje postup pre výpočet štandardných tepelných strát a štandardného vykurovacieho zaťaženia pre štandardné prípady za projektovaných podmienok.
Štandardnými prípadmi sú tieto budovy:
- Budova s jedným obmedzená výška miestnosti (nie viac ako 5 m)
- Budovy, o ktorých sa verí, že sú pod nimi
Štandardné podmienky sa zahrejú na ustálený stav
The Zaťaženie kúrením budovy
je súčet všetkého prestupu (prenosu tepla z budovy alebo do budovy) a strát vetraním plus výkon opätovného ohrevu jednotlivých miestností, každý na základe vnútornej teploty a rovnomernej vonkajšej teploty:
The Štandardné vykurovacie zaťaženie miestnosti
zodpovedá faktoru zníženia teploty (pre normálne vykurované miestnosti = 1) vynásobenému súčtom strát pri prechode a strát pri vetraní:
The Strata prevodovky miestnosti
je súčet všetkých okolitých oblastí vynásobený príslušnými opravenými hodnotami U a vynásobený rozdielom medzi vnútornou a štandardnou vonkajšou teplotou:
The Strata tepla vetraním miestnosti
je objemový prietok vynásobený špecifickou tepelnou kapacitou a hustotou vzduchu a rozdielom medzi vnútornou a štandardnou vonkajšou teplotou:
Na zjednodušený postup sa počíta s objemom miestnosti VR a rýchlosťou výmeny vzduchu (min) n = 0,5. Výsledkom je strata ventilácie nasledovne: