tehnologije instalacij - university of ljubljanasloveniji) –na primer en 12831-3:2016. raba tsv se...

Tehnologije instalacij

Prezračevanje

Hlajenje

Klimatizacija

Elektro instalacije

Oskrba in ravnanje z vodo

Transportne naprave

Naprave za gašenje

PREDAVANJA

Inteligentne instalacije

Energija in okolje

Ogrevanje - 2

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ_Laboratorij za okoljske tehnologije v zgradbah 2015 ©

Topla sanitarna voda

TSVs hranilnikom

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Priprava tople sanitarne vodeLOTZ ©

Potrebna količina TSV

Je odvisna od kategorije stavbe. Poraba TSV se razlikuje tudi glede na navade in način življenja. Za vrednotenje rabe energije za pripravo TSV se uporabljajo meritve in statistične metode. Lahko je predpisana tudi na nacionalnem nivoju. Če podatkov ni so vir mednarodni standardi (sprejeti v Sloveniji) – na primer EN 12831-3:2016.

Raba TSV se spreminja urno, tedensko, mesečno.

Shar

e o

f to

tal d

aily

dem

and

of

DH

W (

%)

Hour

TSV

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


Potrebna količina TSV

Je odvisna od kategorije stavbe. Poraba TSV se razlikuje tudi glede na navade in način življenja. Za vrednotenje rabe energije za pripravo TSV se uporabljajo meritve in statistične metode. Lahko je predpisana tudi na nacionalnem nivoju. Če podatkov ni so vir mednarodni standardi (sprejeti v Sloveniji) – na primer EN 12831-3:2016.

Raba TSV se spreminja urno, tedensko, mesečno.

single family buildings

apartment dwellings

hospitals with laundry

25-60 l/d per person

25-30 l/d per person

56 l/day per number of beds

hospitals without laundry 88 l/day per number of beds

students residence 20 to 35 l/day per person

Schools 5 to 15 l/day per person

gyms

restaurants

laundry

30 l per user

15 l per meal; 2 l per breakfast

6 l per kg laundry

Table: EN 12831-3:2016

TSV

sistemi

Manjši hranilniki toplote imajo vgrajene prenosnike toplote, pri večjih je prenosnik toplote ločen. Mogoče je izvesti kroženje v zanki (recirkulacijo) in zmanjšati čakalni čas ter tako rabo vode. (če je prostornina TSV v dovodnem vodu več kot 3 litre)

s hranilnikom

pretočno

v generatorju toplote

samostojni hranilnik

Pri pretočni pripravi TSV so toplotne izgube manjše, praviloma tudi ni problemov s povečano koncentracijo mikroorganizmov (skupina legionel)

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


TSV

sistemi

s hranilnikom

pretočno

v generatorju toplote

samostojni hranilnik

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


tuš

generator toplote

TSV dovod

hladna omrežna voda

pipa

varnostni in reducirni ventilpretočni

prenosnik toplote

gen

erat

or

top

lote

tuš

TSV dovod

pipa

TSV hranilnik

črpalka hranilnika

recilkulacijskačrpalka

hladna omrežna voda

varnostni in reducirni ventil

Plinski kondenzacijski kotel s pripravo TSV

Vitodens 333-F, Tip WS3C,preko ploščnega prenosnika toplote

Z integriranim ogrevalnikom prostornine 86 litrov zrazslojitvijo za normalno vodo (20°dH)

Moči: 5,2 do 26 kW

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


Moč generatorja toplote sistema TSV Qw

VD = a ∙ Va

b

− c

Projektni pretok (l/s)

constanta (-)

Iztok TSV vseh trošil (l/s)

pipa banje

tuš

umivalnik

bide

0,15 l/s

0,15 l/s

0,07 l/s

0,07 l/s

Iztok nekaterih trošil (Source: EN 806-3)

stanovanjske stavbe

pisarne

šole

domovi za ostarele

bolnišnice

a

1,48

0,91

0,91

1,48

0,75

b

0,19

0,31

0,31

0,19

0,44

c

0,94

0,38

0,38

0,94

0,18

QW = VD ∙ ρW ∙ cp,w ∙ Tw,draw − Tw,c ∙1

1000W

projektni pretok (l/s)

gostota vode (kg/m3)

specifična toplota (J/kgK)

temperatura TSV (°C); privzeto 42°C

temperatura hladne vode v omrežju (°C); privzeto 10°C

.

Primer: 3 pipe + tuš v stanovanjski stavbi

VD = a ∙ Vab− c = 1,48 ∙ 3 ∙ 0,07 + 0,15 0,19 − 0,94 = 0,27 (l/s)

QW = VD ∙ ρW ∙ cp,w ∙ Tw,draw − Tw,c ∙1

1000= 0,27 ∙

998

1000∙ 4200 ∙ 42 − 10 = 36,2 kW

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


Moč generatorja toplote sistema TSV Qw

.

TSV hranilnik

Kotel za ogrevanje

TSV kotel

Št. stanovanj

n

Faktor istoča-

snosti j

Generator toplote brez

HT (kW)

Generator toplote s HT

(kW)

Prostornina HT

(lit)

1 1,25 8 4 200

2 0,86 12 6 300

4 0,65 18 9 450

8 0,50 28 12 690

20

40

6080

100

0,40

0,33

0,31

0,29

0,28

56

93

130

160

190

28

46

65

80

100

1400

2300

3200

4000

5000

(Vir: Reknagel & Sprenger)

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved


Potrebna energija za delovanje

Kategorija stavbe Referenčna površina

Potrebna energija za TSV Potrebna energija za TSV na referenčno enoto

Enodružinska stavba

Bivalna površina

12 kWh/m2/year

Večstanovanjska stavba

Bivalna površina

16 kWh/m2/year

Pisarniška stavba Površina pisarn 0,4 kWh/person/day 30 Wh/m2/day

Šole s tuši Površina učilnic

0,5 kWh/person/day 170 Wh/m2/day

Bolnišnice Površina sob 8 kWh/bed/day 530 Wh/m2/day

Trgovine Trgovina 1 kWh/employee/day 10 Wh/m2/day

Hoteli Površina spalnic

1,5 - 7 kWh/bed/day 190 – 580 Wh/m2/day

Delavnice površina 1,5 kWh/employee/day 75 Wh/m2/day

Domovi za ostarele

Površina sob 3,5 kWh/person/day 230 Wh/m2/day

Principi učinkovite rabe energije v sistemih TSV

Glavno načelo je zmanjšanje porabe TSV. To dosežemo z ozaveščanjem uporabnikov ali visokimi stroški pa tudi s tehnologijami kot so perlatorji(vodi primešavajo zrak iz okolice) in učinkovite gospodinjske naprave. Manjša poraba TSV ne pomeni samo manjše rabe energije, temveč tudi manjše stroške za črpanje pitne in čiščenje odpadne vode ter manjše okoljske pritiske.

Perlator zmanjša pretok vode iz15 lit/minuto na 5 to 7,5 lit/minuto.

EDULABFRAME

Priprava TSV s solarnimi ogrevalnimi sistemi; v nekaterih državah obvezno ( Barcelona Solar Ordinance), v večini EU držav spodbujano z nepovratnimi sredstvi;

Termosifonski in črpalčni sistemi

Prenosnik toplote vgrajen v kad tuša (Source: www.heatsnagger.com)

thermostatic valve

shower head

DHW heat storage

sewage water

drain water

cold water shower

head

DHW heat storage

sewage water

drain water

cold water

sewage water storage

Vračanje odpadne toplote na mestu porabe, učinkovitost vračanja toplote: do 30% če so prenosniki vgrajeni na mestih uporabe TSV (kad tuša) do 60% če je prenosnik vgrajen v zbiralnik odpadne vode, sveža voda se segreje na 19°C to 22°C. Do 740 kWhna leto se privarčuje v stanovanju s 5 osebami (Source: A. G.Amo, A.A.Lopez, University of Gavle).

DHW heat storage

sawegewater storage

Sou

rce:

ww

w.s

ilver

spra

y.co

.uk

EDULABFRAME

Prenosnik toplote vgrajen v zbiralnik odpadne vode

Double jacket stainless steel heat exchanger installed on the entire pipe circumference in pressurized sewage pipes

Vračanje toplote je mogoče tudi v komunalnih sistemih; pretok odpadne vode vsaj 10 l/s in najnižja temperatura 10°C. Vir odpadne toplote za toplotno črpalko. Toplotni tok 3 do 5 kW (v cevi s premerom 1200 mm). Mogoče tudi pasivno hlajenje stavb.

(Source: www.kasag.ch)

EDULABFRAME

Double jacket stainless steel heat exchanger installed on 1/3 (120°) pipe circumference but can be adapted to sewage water level determinate by natural gradient

Double jacket stainless steel heat exchanger with integrated cooling pipes

Z zmanjšanjem stand-by toplotnih izgub, izolacijo cevovodov in hranilnika, kontroliranim delovanjem cirkulacijske črpalke; izolacija cevovodov = premeru cevi, hranilniki vsaj 100 mm;

Solarni sistemi za TSV

EDULABFRAME

DHW solar heating systems could significantly increase share of renewable energy sources used for DHW heating. Most simple and cost effective solar DHW heating systems are thermosiphon systems. Such systems consist of solar collectors and about installed heat storage. Heat from solar collectors are transferred by natural convection into the heat storage. No additional element such as pump or control unit is needed. As heat is transferred by supply water, such systems can be use only during part of the year to prevent freezing or in mild climate.

Termosifonski solarni ogrevalni sistem

SSE

HT

Hladna omrežna vodaVarnostni

ventil

Porabniki TSV

In continental climate conditions closed loop solar heating systems are common. In such systems heat solar collectors and heat storage are connected by pipeline and pump is installed in order to ensure circulation of heat transfer fluid. In most cases this is a mixture of water and freezing protection fluid. Control units detect temperature in solar collectors and in heat storage and switch pump on in case of positive temperature difference.

Dodatni generator

toplote

porabniki

TSV dovod

Omrežna voda

Varnostni ventil

Hranilnik toplote

črpalka

črpalka

SSE

črpalka

Solarni ogrevalni sistem za TSV z zaprtim tokokrogom

EDULABFRAME

Vakuumski sprejemniki sončne energije in hranilnik toplote za segrevanje TSV

Primer: Pravilo „palca“(„rule of the thumb“) – za pripravo TSV 1,5 m2 ravnih ali 1,2 m2

vauumskih SSE na člana v enodružinskih stavbah, velikost hranilnika toplote 50 to 75 litrov za 1 m2 površine sprejemnikov sončne energije. Tak sistem zagotovi med 65% in 75% potrebne toplote za TSV na leto. Delež pokritja potreb s sončno energijo je sicer odvisen od lokalnih meteoroloških razmer, senčenja SSE, namestitve SSE (optimalno JV-JZ, 25 –45°) in porabe TSV. Za natančen izračun se uporabljajo računalniška orodja.

V manjših solarnih ogrevalnih sistemih za TSV (s površino SSE do 12 m2) se vgrajuje en hranilnik toplote z integriranim cevnim prenosnikom toplote In smaller solar DHW heating systems, spodnji povezan s prejemniki sončne energije, zgornji za dogrevanje z drugim generatorjem toplote. Pogosto je vgrajen (tudi) električni grelnik.

Sanitarno tople vodo v Domu starejših občanov v Teznem segrevajo s solarnim sistemom, površina SSE je 100 m2

Solarni sistem ima štiri hranilnike s skupno prostornino 3600 litrov

Če voda s solarnim sistemom ni zadosti segreta, se dogreje v končnem hranilniku (V = 2000 l), s kotlom na ZP

TSV se dogreva s plinskima kotloma, tako se izvaja tudi toplotni šok


• Vir toplote– Zrak

• Moči: – od 2 kW do 15 kW

• Učinkovitost– COP do 4

• Področje delovanja– Samostojno celo leto– V kombinaciji z obstoječim

ogrevalnim sistemom– V kombinaciji s sprejemniki

sončne energije

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Toplotne črpalke


Sodobni solarni sistemi namenjeni ogrevanju večstanovanjskih stavb uporabljajo dvocevni

razvod toplote ter stanovanjske toplotne podpostaje.

Prednosti:

manjše toplotne izgube razvodnega omrežja, ker cirkulacija ni potrebna

pretočna priprava sanitarne tople vode

lažji obračun rabe energije po porabnikih

uveljavljeno - 4 cevni sistem novo – 2 cevni sistem


UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Ogrevalni sistemi – razvod grelne vode

Dvižni vodi TSVPriprava TSV

Razvod s stanovanjsko toplotno podpostajo – Skupni cevovod grelne vode za ogrevanje in TSV do stanovanjske toplotne podpostaje !

Zaščita pred razvojem neželenih mikroorganizmov vključuje poleg „temperaturmi šok“ tudi

UV dezinfekcijo.

Večji solarni sistemi za ogrevanje sanitarne vode

Zaščita z UV dezinfekcijo

enostavna in hitra vgradnja, učinkovito delovanje

UV sevanje ustvari hidroksilne radikale (-OH)

zelo agresivni, hitro pomorijo mikroorganizme

redno vzdrževanje in menjava žarnice in filtra delcev

vedno v kombinaciji s temperaturnim šokom


„tempeaturni šok“

TSV

topla voda se praviloma zagotavlja s sprejemniki sončne energije alialternativnim sistemom z uporabo obnovljivih virov energije

priprava tople vode se izvede centralno.

v stanovanjskih stavbah lokalna priprava z električnimi grelniki ni dovoljena (izjemoma neproporcionalni stroški); električni grelniki niso dovoljeni – izjema nestanovanjske stavbe z občasno porabo vode. Manj kot 10 uporabnikov, manj kot 65 lit/dan, električna moč manj kot 2 kW.

pri lokalni pripravi imajo prednost toplotne črpalke.

podane so smernice za postavitev sprejemnikov sončne energije.

LOTZ ©

Ogrevalni sistemi – smernice v TSG-1-004:2010U

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Raba toplote za pripravo TSV (koristna energija): enodružinske stavbe 12 kWh/m2a (m2 kondicionirane površine)večstanovanjske stavbe 16 kWh/m2a (m2 kondicionirane površine)druge stavbe po projektu

Končno energijo izračunamo glede na lastnosti sistema (KI Energija 2014)

tehnologije instalacij - university of ljubljanasloveniji) –na primer en 12831-3:2016. raba tsv se...

Documents