Tanúsítás épületgépészet Magyar Zoltán

Átírás

1 Tanúsítás épületgépészet Magyar Zoltán

2 A rendszerek energiafelhasználását a számítási módszerek standardizálása érdekében ugyanazokkal az összefüggésekkel és paraméterekkel kell számítani, amelyeket a tervezés során használunk a fajlagos hőveszteségtényező és az összesített energetikai mutató számítására. Az eredmények egymással és más épületekre elvégzett számításokkal összevethetőek Előnyt jelent azonban az, hogy a meglévő épület esetében több információ áll rendelkezésre, mint az engedélyezési terv kapcsán, így bizonyos adatokat pontosítani ilehet, precízebben lhtfi lehet figyelembe venni.

3 rendszerek és a rendszerhez tartozó fogyasztói kör, épületrész é behatárolása üzemidők, üzemeltetési szokások felmérése hőtermelők műszakiű adatainak felmérése, é műszakiű állapotának megítélése szabályozó berendezések beazonosítása, műszaki állapotának megítélése rendszer beszabályozottságával kapcsolatos információk begyűjtése rendszerelemek (hőleadók, ventilátorok, melegvíz termelők, tárolók, szivattyúk, hűtőberendezések, vezetékrendszerek) típusának beazonosítása, főbb adatainak felmérése, műszaki állapotának megítélése, hőszigetelésének felmérése

4 Berendezések azonosítása Tervek alapján: Amennyiben a tervdokumentáció dk áió rendelkezésre áll, a rendszerek felépítése, fő elemei, főbb méretek, adatok leolvashatók a rajzokról. Általában a kapcsolási rajz és a beszabályozási tervdokumentáció beszerzése a legfontosabb. A tervek alapján történő azonosítás megkönnyíti a munkát, de a megvalósult állapotnak a tervekkel történő összevetése ebben az esetben is szükséges. Helyszíni szemrevételezés alapján: A berendezések adattábláján megtalálhatók a berendezések típusai, névleges teljesítményei, a szállított légmennyiség és a nyomásveszteség értékei. A készülékek gyári száma alapján a gyártótól is beszerezhetők a tervezési paraméterek.

5 Fűtési rendszerek azonosítása Kazánok Szivattyúk Szabályozó szelepek Tágulási tartályok, biztonsági szerelvények Szűrők Beszabályozó szelepek Hőleadók, radiátorok Automatika

6 Hidraulikai kör Termelés Elosztó hálózat Fogyasztók Az elosztó hálózat kialakítása a termelési és a fogyasztói oldaltól is függ

7 A hidralikai rendszer helyes működéséhez szükséges három hidraulikai feltétel A tervezési térfogatáramnak a rendszer minden pontján rendelkezésre kell állnia A szabályozó szelepen a nyomás nem ingadozhat sokat A térfogatáramoknak a csomópontoknál illeszkedniük kell egymáshoz

8 1. A tervezési térfogatáramnak a rendszer minden pontján rendelkezésre kell állnia Tipikus problémák, ha ez a feltétel nem teljesül: Az épület egy része túlfűtött, máshol pedig hideg van Az energia költségek magasabbak a vártnál Teljes terhelésnél a beépített teljesítmény nem elegendő Üzemindításkor az utolsó fogyasztó sokkal később éri el a tervezett tt nappali légállapotot t

9 Az elosztóhálózat beszabályozása Tervezett állapotban, a térfogatáram ± 4/Φ eltérése okozza a szobahőmérséklet 0.5 C-os eltérését. Ts / Tr / Ti F Eltérés ( C) (+/- %) 90/70/20 0, /71/20 0, /60/20 0, /50/20 0, /50/20 0, /40/20 0,50 8 Ts Előremenő hőmérséklet. Tr Visszatérő hőmérséklet. Ti Szoba hőmérséklet.

10 A diszkomfort költsége

11 A diszkomfort költsége Helyiségek száma % Beszabályozott rendszer Szoba hőmérséklet C

12 2. A szabályozó szelepen a nyomás nem ingadozhat sokat Jelenség: A szabályozó szelep zajos Megoldás: Δp szabályozó alkalmazásával korlátozzuk a Δp-t Jelenség: A helyiséghőmérséklet vagy a szellőző levegő hőmérséklete erősen ingadozik Megoldás: A hidraulika rendszer beszabályozása kézi vagy automatikus beszabályozó szelepek alkalmazásával

13 Szabályozó szelep kiválasztása Hőcserélő Szabályozó szelep Eredő Teljesítmény % Térfogatáram % Teljesítmény % = Térfogatáram % Szelepemelkedés% i i Szelepemelkedés % =

14 Nyomáskülönbség változása 50 % power Heat outp put Flow 20 % flow 100% 4% pressure drop Δ P q 2

15 Szabályozási tartomány Wasted range Flow (80 kpa) (15 kpa) Opening A szabályozó szelep karakterisztikája torzul! Szabályozási tartomány

16 Szabályozási tartomány Power Flow 50% 9% 34% 50% Opening Flow Opening Folyamatos szabályozásból ON/OFF szabályozás lesz!

17 Változó térfogatáramú elosztóhálózat H Részterhelés Állandó fordulatszámú szivattyú % terhelés 8 Statikus strangszab. + fogyasztó 6 Alapvezeték Q

18 Változó térfogatáramú elosztóhálózat H 10 8 Részterhelés Szabályozott fordulatszámú szivattyú 100% terhelés Statikus strangszab. + fogyasztó 6 Alapvezeték Q

19 3. A térfogatáramoknak a csomópontoknál illeszkedniük kell egymáshoz Jelenség: A beépített teljesítmény nem elegendő Kiváltó ok: A szekunder oldali és a primer oldali térfogatáramok nem illeszkednek egyáshoz Megoldás: A rendszer beszabályozása

20 Kapcsolat a térfogatáramok között A Elosztó hálózat Az elosztó hálózatban a szivattyú túlméretezett, így nagyobb az elosztó hálózatban keringetett térfogatáram, mint amit a primer oldal biztosítani tud. Van egy keverési pont (A) a visszatérő és előremenő víz között. Kazánok Az előremenő vízhőmérséklet alacsonyabb, mint a tervezett.

21 HMV rendszerek azonosítása HMV termelő (átfolyós készülék, kazán vagy hőcserélő) Tároló HMV hálózat (melegvíz és cirkulációs ió vezetékek) Cirkulációs szivattyú Szabályozás á

22 HMV előállítás azonosítása Beépített hőtermelő típusát, teljesítményét Tároló térfogatát A melegvíz hőmérsékletét A hidegvíz hőmérsékletét A kazán és hőcserélő hőteremelő esetén a belépő és a kilépő vízhőmérsékleteket

23 HMV hálózat azonosítása Cirkulációs szivattyú adatait (típus, munkapont) Melegvíz vezeték hőszigetelésének állapotát Cirkulációs vezeték hőszigetelésének állapotát Melegvíz hőmérsékletét Cirkulációs vezetékben a vízhőmérséklet

24 Szellőzési rendszerek azonosítása Ventilátorok Fűtő- éshűtő kaloriferek Légnedvesítő egységek Hővisszanyerő egységek Légszűrőkű Hangcsillapítok Zsaluszerkezetek Automatika Légelosztó hálózat azonosítása Légtechnikai hálózat beszabályozásának ellenőrzése

25 Légtechnikai beszabályozás szükségessége A beszabályozatlan légtechnikai rendszer a következő problémákat okozhatja: Ab belső ő légállapot nem megfelelő lő Az energiafelhasználás nagyobb a vártnál Sick Building Syndrome

26 Légtechnikai beszabályozás 4 Arányos módszer 3 2 1

27 Légtechnikai Számítások beszabályozás Design flow 1400 m³/h Measured flow 1315 m³/h 1600 m³/h Arány = mért térfogatáram tervezési térf m³/h 1200 m³/h m³/h m³/h duct1 duct2 duct3 m³/h duct4 Meghatározzuk areferencia measured flow [m3/h] ágat design flow [m3/h] fraction 1,18 1,08 0,99 0,94

28 Hűtési rendszerek azonosítása Kompresszoros hűtőgépek Abszorpciós hűtőgépek Elpárologtató Kondenzátor Fojtószelep Keringtető szivattyú Automatika

29 Kazántechnológia fejlődése II. világháború utáni időszak: Kazánok és központi fűtési rendszerek lassú elterjedése. Kizárólag szilárd tüzelés, csak gravitációs fűtések. 50-es évek 2. fele: Átállás olajra a magasabb komfort miatt. Egyenletesebb hőszolgáltatás, kevesebb munka. Szivattyú, zárt rendszer, központi és helyi szabályozás megjelenése. jl

30 Kazántechnika fejlődése : Olajválság. Az energia ára 6-8-szorosára nő. Fő jelszó: energiamegtakarítás, alternatív energiák A mai szabályozástechnika kifejlődése: A mindenkor szükséges energia előállítása A ház hőtároló képességének figyelembe vétele és kihasználása. Kommunikációs technika kialakulása

31 Kazántechnika fejlődése 80-as évek: Környezetvédelem: Kisebb károsanyag kibocsátás elérése. 1980: SO 2, SO 3 a fő bűnösök (savas eső) 1985: NO x a fontos károsanyag 1988: CO 2 üvegház hatás Unitkazán kifejlesztése: égő és kazán illesztése egymáshoz

32 Kazántechnika fejlődése 90-es évek: A felhasznált energiahordozó mennyiségének mérséklésével csökkenteni a környezet terhelését. Kondenzációs kazánok Gázmotorok Hőszivattyúk Hőszolgáltatás és klímatizálás közös megoldása (abszorpciós hűtőgép C hőmérsékletű kazánnal kombinálva)

33 Kazánok csoportosítása Hagyományos kazánok: Nem szabad tartósan C alatti hőmérsékleten üzemeltetni, mert a kondenzálódó égéstermék károsítja. Alacsony hőmérsékletű kazánok: Olyan a kazán kialakítása, hogy alacsony vízhőmérséketnél sem alakul ki a kondenzáció. Niedertemperatur-Kessel : C min. hőmérséklet Tieftemperatur-Kessel : C min. hőmérséklet, vagy nincs is korlát Kondenzációs kazánok: Cél az égéstermék oldali kondenzáció, kedvezőbb hatásfok.

34 Vaillant alacsonyhőmérsékletű öntöttvaskazán

35 Buderus ecostream technika

36 Kazánok tüzeléstechnikai hatásfoka A tüzelés veszteségei: η = Q& hasznos Q& bevitt 100 [%] füstgáz- vagy kéményveszteség, Q f elégetlen gázok okozta veszteség, Q e korom-k és pernyeveszteség, Q k sugárzási veszteség, Q s rostély- és salakveszteség, Q r A hasznos hőteljesítmény: Q h = Q b -(Q f + Q e + Q k + Q s + Q r )

37 Kazánterhelés és a fűtési órák kapcsolata Általánosságban a fűtési idény több mint 80 %-ában a méretezési teljesítmény felénél kisebb teljesítményre van szükség. A kazán részterhelésen való üzemeltetése gyakran az égő ki-bekapcsolásával érhető el. Amikor az égő ki van kapcsolva, akkor nincs energia bevitel, de a kazánban továbbra is meleg a fűtővíz, ezért változatlanul van vesztesége a környezete felé. Ezt a készenléti veszteség

38 Kazánhatásfok η N = 1+ q& b η K Δt Δ t 1 1 A készenléti veszteségeket is figyelembe veszi η N a kazánhatásfok [-] η K a kazán tüzeléstechnikai hatásfoka [-] t 1 az égő üzemidejének hossza egy kapcsolási intervallumban [h] t a egy kapcsolási intervallum hossza [h] q b a kazán fajlagos készenléti vesztesége a teljesítményre vetítve [-]

39 Kazánok éves hatásfoka A kazánok tényleges energiafelhasználását legjobban jellemzi Ez a teljes fűtési idényben hasznosított és a kazánba ténylegesen bevezetett energia hányadosa. η = a η k f b 1+ q B b s a VH 1 η k kazán hatásfoka teljes terhelésnél f s elpiszkolódási tényező a kazán két karbantartási periódusa közt q B kazán készenléti vesztesége a teljesítmény százalékában b a a fűtési időszak hossza [h/a] b VH a kazán teljes terheléssel való üzemének időtartama [h/a]

40 A német előírások 12.8, 30.3, 38.8, 47.6 és 62.6 % terhelések melletti kazánhatásfok mérését írják elő η a 5 = 5 1 i=1 η ϕ, i η a = i= 1 η ϕ, i hőfokgyakoriság, a külső hőmérséklet, fűtési gy g,, napok és a kazánterhelés kapcsolata

41 Kazánhatásfok és kazánterhelés kapcsolata Szabványos kazán állandó kazánvízhőm. készenléti veszteség állandó Részterhelésnél szabványos kazánoknál k ál gondot jelent a kazán túlméretezése

42 Alap- és csúcskazán terhelésének megoszlása

43 Kazán hatásfok minimuma 20/1998. (IV.17.) IKIM rendelet e Kazán fajtája Névleges Hatásfok névleges Hatásfok részterhelésen teljesítmény teljesítményen kw Átl. vízhőm Hatásfok Átl. vízhőm Hatásfok C % C % Szabványos kazán log Pn log Pn Alacsonyhőmérsékletű ,5+1,5log Pn 50 87,5+1,5log Pn kazán Kondenzációs kazán log Pn log Pn Hatásfok megkülönböztető jelzése Jelölés Pn névl. teljesítményen 70 C átlagos vízhőmérsékletl mellett mért 0,3 Pn névl. teljesítményen 70 C átlagos vízhőmérsékletl mellett kazánhatásfok (%) mért kazánhatásfok (%) 84+2log Pn 80+3log Pn 87+2log Pn 83+3log Pn 90+2log Pn 86+3log Pn 93+2log Pn 89+3log Pn

44 Fűtés elosztó vezetékrendszer hővesztesége Ha az elosztó vezetékek fűtetlen térben haladnak, akkor hőleadásuk egyértelműen veszteség. Ha fűtött téren belül haladnak akkor is Ha fűtött téren belül haladnak, akkor is veszteséget jelent a hőleadás, mert az szabályozatlan módon történik.

45 Zárt térben levő szigeteletlen/szigetelt csövek és sík fal hőleadása (hőhordozó közeg és környezeti levegő közti átlagos hőmérsékletkülönbség 50 C) Cső belső / Szigetelés Szigetelés vastagsága [mm] külső átmérője hővezetési tényezője [mm] [W/mK] 10/ / / / / sík fal

46 Az elosztóvezeték rendszer hőleadása: ( L Q ) [ kwh a ] Q f = Z σ / f, v F i i / Z F a fűtési idény hosszának ezredrésze [h/1000a] σ a szakaszos s üzemvitel e hatását kifejező ő korrekciós tényező [-] L i az i-ik ik szakasz hossza [m] Q i az i-ik szakasz fajlagos hőleadása [W/m]

47 A vezeték fajlagos hőleadása: ( t t ) [ W m ] v, köz i, átl Q i = Q 50 / 50 Átlagos vízhőmérséklet tv, elöre tv, vissza ti te, átl tv, köz = ti 2 ti te, m [ C] Elkülönítve számítandó az épület fűtött légterén kívül és belül haladó vezetékek hőleadása q Qf, v, külső + 0,3 Qf, v, belső 2 = [ kwh/ m a ] f, v / AN

48 CEN CR 1752 szabvány (1998) MSZ CR 1752:2000 Épületek belső környezetének tervezési alapjai Abelső környezet kategóriái A B C magas fokú elvárás közepes szint elfogadható, szerény szint TC 156 WI :2005

49 Összegzés Fűtési rendszerek azonosítása - Hidraulikai beszabályozás HMV rendszerek azonosítása Szellőzési rendszerek azonosítása - Légtechnikai beszabályozás Hűtési rendszerek azonosítása

50 Köszönöm a figyelmet! Magyar Zoltán