predavač: pero Žodan, dipl. inž. str. 05-2019 encert/4 zodan.pdf · proizvođača ili toplinske...
TRANSCRIPT
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
1
UVOD UMJESTO „UVJERAVANJA“ O NUŽNOSTI SURADNJE IZMEĐU STRUKA PRI IZRADI PROJEKATA I
CERTIFICIRANJU !!
OSNOVNE KARAKTERISTIKE OPERACIJSKOG ISTRAŽIVANJA – „PROJEKTIRANJA“ Izvor svih citata:
„Upravljanje proizvodnjom“ i „Operacijska istraživanja“; autor: prof. dr. ALEKSANDAR ĐURAŠEVIĆ
(1922 – 1974)
„Operacijsko istraživanje“ - “projektiranje“ ima neke osobitosti koje se naročito uočavaju kod pristupa
problemu – „projektu“ i načinu kako ga rješavamo.
Kod pristupa se posebno ističu:
s v e s t r a n o s t
c j e l o v i t o s t
n o v o s t
o s n o v a n o s t Kod načina rješavanja problema – „projekata“ pomoću operacijskog istraživanja naročito je važno i
značajno da se zahtijeva optimalno rješenje te se uvijek provjerava ispravnost svih važnih faza u radu.
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
3
S V E S T R A N O S T Tvrdnja da pristup problemu – „projektu“- treba biti svestran, znači da operacijsko
istraživanje „projektiranje“ ne može prihvatiti samo jedno stajalište s kojeg bi se
problem promatrao, izučavao i rješavao. Na slici 2.1 prikazana su dva različita
pristupa istom problemu – „projektu“.
Već taj zorni prikaz nedvojbeno ukazuje da jednostrani pristup (sl. 2.1 b) neće pružiti
promatraču pravu sliku problema. (opaska autora: ovakav pristup projektiranju je kod
nas vrlo raširen i može se reći „uobičajen“!!)
Razumljivo je stoga očekivati da sav kasniji trud, savjestan i stručan rad ipak neće dati
najboljerješenje problema – „projekta“ makar se u tom radu upotrijebljene sve
ispravne metode i provedeni svi postupci bez greške.
Svestrano promatran problem – „projekt“ , već u samom pristupu, kad se tek
upoznaje i definira, ublažava krupan nedostatak u pogledu nepoznavanja i krive
predodžbe.
Svestranost u pristupu osigurava se svjesnim i namjernim promatranjem s različitih
stajališta, barem najvažnijih za dotični slučaj – „projekt“.
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
4
C J E L O V I T O S T Problemu – „projektu“ pristupamo cjelovito i cjelovito ga rješavamo ako ne dozvolimo
da se podijeli na manje dijelove, koji se nezavisno rješavaju.
Na slici 2.2 je prikazano kako se poslije ispravnog pristupa može počiniti greška, ako se
složeni problem – „projekt“ podijeli na manje dijelove, a oni se rješavaju svaki s jednog
stajališta. Skoro da smo s tim postupkom doveli cijelo istraživanje na jednostrani
pristup problemu.
Suboptimalizacija je očita, a korist od svestranog pristupa je dobrim dijelom
izgubljena.
Bilo bi poželjno kad bi se jedan cjelovit problem – „projekt“ mogao odjednom riješiti.
Tu su neizbježne poteškoće u složenosti takva posla i u praktičnoj izvedbi. Zato svjesno
ulazimo u suboptimalizaciju, ali je nastojimo smanjiti sljedećim postupkom:
- podjelom složenog problema na manje i jednostavnije dijelove lakše pronalazimo
parcijalna rješenja ali ih zatim ponovno promatramo u cjelini, dopunjujemo i
ispravljamo.
Taj postupak naizmjenične analize i sinteze ponavlja se toliko puta dok donosi više
koristi nego što su gubici zbog takvog rada.
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
6
N O V O S T Pod tim pojmom obuhvaćamo novost i originalnost u pristupu; želimo reći da se
svaki novi problem – „projekt“ mora promatrati na novi način, jer ima svojih
osobitosti, različitih od drugih problema. Osim toga želimo istaći da se operacijsko
istraživanje – „projektiranje“ ne smije shvatiti ni primjenjivati rutinski. Ono mora
biti specifično u pristupu svakom problemu - „projektu“, a po tome i novo.
Geslo je : novi problem – „projekt“ – novi pristup!!
Pojednostavljeni prijenos iskustava i upotrijebljenih metoda kod ranijih slučajeva
– „projekata“ vodi ka šabloniziranju s već poznatom posljedicom
suboptimalizacije.
O S N O V A N O S T Operacijsko istraživanje „projektiranje“ svakog problema „projekta“ treba
počivati na dobrim i provjerenim podacima, a pored toga i što potpunijim, bilo da
su oni dobiveni ili su raspoloživi od ranije (što je rijetkost), ili su prikupljeni tokom
istraživanja. Svaki put je važno da su pouzdani.
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
7
NAPOMENA: Osim navedenih karakteristika operacijskog istraživanja - „projektiranja“ u kasnijoj fazi rješavanja problema
prof. Đurašević u svojim knjigama uvodi i karakteristike:
- OPTIMALNOST
- ISPRAVNOST
Navedene karakteristike odnose se više na realizaciju projekta, a prve četiri karakteristike odnose se na sam
početak i izradu projekta, a što sam želio istaknuti.
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
8
ALGORITAM ZA ODREĐIVANJE ENERGIJSKIH ZAHTJEVA I UČINKOVITOSTI TERMOTEHNIČKIH SUSTAVA U
ZGRADAMA
IZVADAK IZ SKRIPTA „ALGORITAM ZA ODREĐIVANJE ENERGIJSKIH ZAHTIJEVA I UČINKOVITOSTI TERMOTEHNIČKIH SUSTAVA U ZGRADAMA“
(Autori: Pero Žodan, dipl. inž. str., Tamara Škec, dipl. inž. str., Ilija Rendulić, dipl. inž. elek.
„STROJARSKI ALGORITAM - SUSTAVI GRIJANJA
PROSTORA I PTV-A U PRAKSI“
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
9
1. Sustavi grijanja prostora i pripreme potrošne tople vode
Slika 1. Principijelna shema proračuna
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
10
Slika 2. Osnovni tokovi energije i izračuna
Slika 3. Osnovna shema podsustava predaje topline u prostor
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
11
Qem,in Toplinska energija
koju je potrebno unijeti
u grijani prostor
Qem,out Toplinska energija na
izlazu iz podsustava
predaje
(-)Qem,aux,rvd Iskorištena pomoćna
energija
Qem,ls Toplinski gubici
podsustava predaje
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
12
REKAPITULACIJA
Toplinska energija koju je potrebno isporučiti podsustavu predaje (emisije)
Qem,in = QH,dis,out =Qem,out + Qem,ls - Qem,oux,rvd [kWh]
pri čemu je toplinska energija koja se ogrjevnim tijelima predaje u prostor jednaka potrebnoj toplinskoj energiji QHnd (prema HRN EN
13790) uvećanoj za gubitke u podsustavu predaje i umanjenoj za iskorištene topl. gubitke podsustava predaje (vidi Jedn. (1.1) i (1.2). iz
Algoritma).
VAŽNO
Početak izračuna „kreće“ iz pretpostavke:
Qem,out = QH,nd
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
13
4. Podsustav razvoda toplinske enegije
QH,dis,out =Qem,in
REKAPITULACIJA
Toplinska energija koju je potrebno isporučiti podsustavu razvoda
QH,dis,in Toplinska energija
koju je potrebno
predati razvodu
QH,dis,out Toplinska energija na
izlazu iz podsustava
razvoda
„
(-)QH,dis,aux,rvd Iskorištena pomoćna
energija podsustavu
razvoda
QH,dis,ls Toplinski gubici
podsustava razvoda
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
14
QH,dis,in = QH,gen,out =QH,dis,out + QH,dis,ls - QH,dis,aux,rvd [kWh] pri čemu je toplinska energija koja se predaje podsustavu razvoda jednaka toplinskoj energiji koja se predaje podsustavu predaje u prostor
(QH,dis,out = Qem,out ) uvećanoj za gubitke podsustava razvoda te umanjenoj za iskorištene topl. gubitke podsustava razvoda. VAŽNO
QH,dis,in = QH,gen,out
1 Podsustav za proizvodnju toplinske energije izgaranjem (kotlovi)
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
15
QH,gen,out=QH,dis,in
Kotlovi s dvostrukom namjenom (grijanje prostora i priprema PTV)
Tijekom sezone grijanja, kotao može, osim za isporuku potrebne energije za zagrijavanje prostora,
služiti i za zagrijavanje PTV-a (dvostruka namjena).
QH,gen,in Topl. energija koja se
unosi u podsustav
proizvodnje
QH,gen,out Toplinska energija na
izlazu iz podsustava
proizvodnje
„
(-)QH,gen,aux,rvd Iskorištena pomoćna
energija u podsustavu
proizvodnje
QH,gen,ls Toplinski gubici
podsustava proizvodnje
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
16
Proračun toplinskih gubitaka u slučaju kotla kao sustava samo za pripremu potrošne tople vode,
specificiran je u dijelu
HRN EN 15316-3-3 ove norme.
Priprema potrošne tople vode povećava opterećenje kotlova sa dvostrukom namjenom. Taj se učinak
uzima u obzir povećanjem opterećenja podsustava proizvodnje tijekom odabranog proračunskog
perioda prema izrazu (4.7) te korištenjem QHW,gen,out umjesto QH,gen,out u izrazu (4.37)
Jed. 4.7 [kW]
QH,W,gen,out = QH,dis,in + QW,gnr,out
Ulazne veličine
QH,dis,in Potrebna energija za podsustav razvoda (kWh)
QW,gnr,out Potrebna energija za pripremu PTV-a (kWh).
Poglavlje 8.
Sustavi za pripremu potrošne tople vode
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
17
1.1 Potrebna toplinska energija za pripremu potrošne tople vode (PTV)
Stambene zgrade
Jed. 6.1 [ kWh ]
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
18
QW =(QW,A,a/365 ) x Ak x d
Ulazne veličine Ak
Korisna površina zgrade (m2)
d
Broj dana u promatranom periodu (dan)
QW
Toplinska energija potrebna za pripremu PTV-a u
promatranom periodu (kWh)
QW,A,a
Specifična toplinska energija potrebna za pripremu
PTV-a (kWh/m2a),
QW,A,a= 12,5 (kWh/m2a) za zgrade s 3 stambene
jedinice
QW,A,a= 16 (kWh/m2a) za zgrade s više od 3
stambene jedinice
Nestambene zgrade
Jed. 6.2 [ kWh ]
QW = [4,182 x Vw,f,dayx f x (θw,del - θw,0) x d] / 3600
Ulazne veličine
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
19
VW,f,day Dnevna potrošnja PTV-a po jedinici pri
temperaturi QW,del (lit/jedinici/dan), Tablica 6.1
f Broj jedinica (npr. kreveta)
θW,del Temperatura PTV-a, θW,del = 60 (oC)
θW,0 Temperatura svježe vode (oC), θW,0 = 13,5 (oC)
duse,tj Broj dana korištenja sustava u tjednu (d/tj)
d Broj dana u promatranom periodu (dan),
d=duse,tj /7 * broj dana u mjesecu
Podjela cjevovoda u sustavu razvoda PTV-a, slika 7.1
Aproksimacija duljine cjevovoda razvoda PTV-a s cirkulacijskom petljom, Tablica 7.1
o LV – cjevovodi između generatora i vertikala
o LS – cjevovodi vertikala
o LSL – individualni spojni cjevovodi izvan cirkulacijske petlje
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
20
o LL – najveća razvijena duljina zgrade ili zone (m)
o Lw – najveća razvijena širina zgrade ili zone (m)
o hlev – visina kata
o Nlev – broj etaža
V A Ž N O !!! Računanje sa aproksimativnim vrijednostima daje vrlo diskutabilne rezultate, pa je bolje cjevovode izmjeriti pri energetskom pregledu i te veličine unijeti u izračune.
Koeficijent toplinskih gubitaka za neizolirane cijevi izvan zidova
Jed. 7.5 c [W/m]
UW,i = ∏ / [ 1/2λpx ln dp,a/di] + 1/hax dpa
Koeficijent toplinskih gubitaka za ne izolirane cijevi ugrađene u zidove
Jed. 7.5 d [W/m]
UW,i = ∏ / [ 1/2λDx ln da/di] + 1/λem x ln 4xz/da
λP Toplinska vodljivost materijala cijevi (W/mK),
podatak proizvođača ili toplinske tablice
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
21
λD Toplinska vodljivost izolacije (W/mK), podatak
proizvođača ili toplinske tablice.
λem
Toplinska vodljivost materijala dijela zida u koji
je položena cijev (W/mK), podatak iz
odgovarajućih tablica građevnih materijala.
ha
Koeficijent prijelaza topline (konvekcija +
zračenje) na vanjskoj strani cijevi (W/mK)
ha = 8 (W/mK) za izolirane cijevi
ha = 14 (W/mK) za ne izolirane cijevi.
da Vanjski promjer izolirane cijevi (uključujući i
izolaciju) (m) iz projektne dokumentacije
ili en. pregleda
di Unutarnji promjer cijevi (m) iz projektne
dokumentacije ili en. pregleda
dp,a Vanjski promjer neizolirane cijevi (m) iz
projektne dokumentacije ili en. pregleda.
z Dubina ugradnje cijevi u zidu (m); iz projektne
dokumentacije, ili en. pregleda
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
22
OSNOVNA PODIJELA PLINSKIH KONDENZACIJSKIH BOJLERA ZA ZAGRIJAVANJE PROSTORA I
PTV-A
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
24
PODIJELA PLINSKIH KONDENZACIJSKIH BOJLERA PREMA VRSTI LOŽIŠTA
V A Ž N O
Plinski kondenzacijski „kombi“ bojleri isporučuju se sa:
- standardnim plinskim plamenikom,
- zračećim plinskim plamenikom.
Svi kondenzacijski „kombi“ bojleri isporučuju se sa ugrađenim ventilatorom
za odvod dimnih plinova (kom. nazim „turbo“ bojleri“).
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
25
PRIMJER PLINSKOG PROTOČNOG BOJLERA SA
ATMOSFERSKIM PLAMENIKOM
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
26
PRIMJER PLINSKOG KONDENZACIJSGOG BOJLERA U
KOMPAKT IZVEDBI (SPREMNIK PTV-A JE U ZAJEDNIČKOM KUČIŠTU S BOJLEROM)
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
29
VRLO INOVATIVNO RJEŠENJE KOMBI BOJLERA SA
PRETLAČNIM LOŽIŠTEM
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
33
V A Ž N O
Svi kondenzacijski kotlovi zahtijevaju posebnu
vrstu dimovoda/dimnjaka koji su izrađeni od
specijalnih materijala obzirom da u njima dolazi
do kondenzacije dimnih plinova pri čemu
kondenzat ima PH vrijednost oko 3.7.
Dimovodi/dimnjaci izrađeni su od nehrđajučih
čelika, plastičnih polimera i keramike.
Izlazni dimni plinovodi NE SMIJU IZLAZITI NA
FASADI, moraju se dimovodom vertikalno voditi
do iznad krova.
ULAZ POTREBNOG SVJEŽEG ZRAKA može se izvesti
„fasadno“ ili iz prostora smještaja bojlera
(unutarnjeg prostora).
Unutarnji prostor iz kojeg se uzima svježi zrak
mora biti tako izveden da se omogući slobodni
ulaz svježeg zraka iz okolnih prostora (npr.
„nepomične“ žaluzine na ulaznim vratima).
PAZI!! cijena dimovoda je vrlo često SKUPLJA od
samog kondenzacijskog kotla!!
Predavač: Pero Žodan, dipl. inž. str.
34
Pri projektiranju novih objekata ili rekonstrukciji
postojećih zgrada ugrađuju se PLINSKI KONDENZACIJSKI
BOJLERI.
KONDENZAT IZ KONDENZACIJSKIG KOTLA I DIMOVODA
U svim postrojenjima sa plinskim kondenzacijskim
kotlovima dolazi do stvaranja kondenzata.
Za manje toplinske učinke, do cca QN<200 [kw]
kondenzat se odvodi u postojeći sistem odvodnje.
Preko navedene vrijednosti ugrađuje se sistem za
neutralizaciju.
PH vrijednost kondenzata je oko 3.7pa instalacije
odvodnje moraju prilagođene ovakvoj otopini.
Svi proizvođači plinskih kondenzacijski bojlera navode
količinu kondenzata pri radu bojlera (za kotlove učinka
do cca 30 [kW]), Gkon.≈3 [l/h]