cvičení 5

ího zásobníku systému podpory vytápění (5%), 0,05 Lépe je vždy vycházet z měsíční metody ČSN EN ISO 13 790 – nejpřesnější. Plocha kolektorů (aperturní, absorbční) AK (m2) HT,den qK = ηK.HT,den Denní dávka na plochu dané orientace a sklonu (kWh/m2den) Denní měrný tepelný zisk (kWh/m2den) pro vybraný měsíc Účinnost kolektorů, viz. předchozí přednáška, cvičení Poměrná doba slunečního svitu Pro přípravu teplé vody Pro přípravu teplé vody a podporu vytápění p ztráty solární soustavy 0,06 nad 200 m2 0,1 50 až 200 m2 0,2 10 až 50 m2 p = 0,3 do 10 m2 Příprava teplé vody a podpory vytápění 0,03 nad 200 m2 0,05 50 až 200 m2 0,1 10 až 50 m2 p = 0,2 do 10 m2 Příprava teplé vody Bazén, příprava bazénové vody p = 0,01 Případně odhad dle rozsahu systému, dle zkušeností. Počet kolektorů Aperturní plocha jednoho konkrétního kolektoru (dle podkladů výrobce) Skutečná aperturní plocha Aks = A1k . Pks Počet kusů instalovaných Ohřev bazénové vody Bazény vnější
vnitřní Vnější bazény 24oC tes ten 50% 50% Při provozu
Mimo provoz Provozní podmínky Ztráty
Přestupem tepla z vodní hladiny (konvekce a sálání)
Vypařováním (odparem) z vodní hladiny
Ohřev přiváděné vody (výměna)
Prostup do zeminy Zisk
Vodní hladinou Odraz 15% Ab Asd (smáčená stěna) Vnější bazény - nekryté Energie slunečního záření zachycená přes vodní hladinu (kWh/den) Plocha vodní hladiny (m2) Ztráty přestupem tepla mezi hladinou a prostředím (kWh/den) V době provozu odpovídá době slunečního svitu
τp = τs přestup tepla prouděním a sáláním, pro exteriér výpočtová hodnota 15 W/m2K Pro daný měsíc (letní období) 24oC střední teplota venkovního vzduchu v době slunečního svitu V době mimo provoz (kWh/den) 24oC střední teplota venkovního vzduchu v době mimo sluneční svit Ztráty odparem z vodní hladiny V době provozu (kWh/den) Výparné teplo vody 2,5.106 J/kg Součinitel přenosu hmoty pro venkovní bazény
2,9.10-4 kg/h.m2.Pa v době provozu a odkrytí vodní hladiny
0 při zakrytí bazénu Tlak syté vodní páry v blízkosti hladiny při teplotě vzduchu rovné teplotě vody v bazénu pro 24oC............. 2985 Pa Parciální tlak vodní páry ve vzduchu při teplotě vzduchu a dané vlhkosti Teplota vzduchu (tes )v době provozu – slunečního svitu. Výpočtová hodnota 50% Teplota vzduchu (ten )v době mimo provoz – bez slunečního svitu. V době mimo provozu – nezakrytá hladina Součinitel přenosu hmoty pro venkovní bazény mimo dobu provozu bez zakrytí vodní hladiny = βp
V případě zakrytí hladiny = 0 (není odpar) (kWh/den) Dohřev vyměňované vody - veřejné bazény Množství ředící vody musí spoluzajišťovat splnění požadavků na jakost vody a řídí se počtem návštěvníků za den, přičemž na každého návštěvníka se musí denně obměnit minimálně 30 l vody u krytých plaveckých bazénů, 45 l vody u krytých bazénů koupelových a 60 l vody u nekrytých bazénů a brouzdališť. Množství ředící vody musí být měřeno samostatným registračním vodoměrem. Zákon č. 258/2000 Sb. - o ochraně veřejného zdraví a související předpisy / Vyhláška č. 135/2004 Sb. kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích venkovních hracích ploch
se změnami:292/2006 Sb. Kapacita vodní plochy se orientačně stanoví tak, že v části pro neplavce činí plocha pro jednoho neplavce 3 m 2 a v části pro plavce činí plocha pro jednoho plavce 5 m2. Kapacita - návrhová návštěvnost areálu krytých umělých koupališť se orientačně stanoví jako jeden a půl až dvojnásobek kapacity vodní plochy bazénů. Kapacita areálu nekrytých umělých koupališť se orientačně určuje jako troj až pětinásobek kapacity vodní plochy bazénů. Denní potřeba tepla na ohřev studené vody pro výměnu 15oC (kWh/den) Hodinová kapacita bazénu -plavecký, venkovní Kapacita bazénu denní doba provozu = doba slunečního svitu, 12h pro vnitřní bazén 20%
Dle měsíční bilance vnitřní plavecký Ztráta prostupem do zeminy Potřeba tepla na pokrytí ztrát do zeminy za den (W) (kWh/den) kW Květen
cca 10oC,
Červen, září
cca 12-15oC,
Červenec, srpen
cca15-18 oC. Vnitřní bazény 28oC 30oC/ 20oC
65% v provozu mimo provoz Návrhové parametry Plavecké bazény
Teplota vody
Pro závodní plavání 22-24 oC
Pro skokanský bazén 22-23 oC
Dětský bazén 26-28 oC
Teplota vzduchu 25-30 oC
(o 3K více než voda)
Terapeutické bazény
29-35 oC pro vodu,
27-29 oC pro vzduch Obecné provozní teploty Ztráty přestupem tepla mezi hladinou a vnitřním prostředím V době provozu přestup tepla prouděním a sáláním, pro interiér výpočtová hodnota 10 W/m2K (kWh/den) provozní doba bazénu (12 hod.) Při tip ≥ tw,p 0 kWh/den V době mimo provoz (kWh/den) Ztráty odparem z vodní hladiny V době provozu Výparné teplo vody 2,5.106 J/kg 12 hod. Součinitel přenosu hmoty pro vnitřní bazény
1,6.10-4 kg/h.m2.Pa v době provozu a odkrytí vodní hladiny p“v(28) = 3780 Pa
Pv (30 C, 65%) = 2760 Pa V době mimo provoz – nezakrytá/zakrytá hladina 0 zakrytí vodní hladiny p“v(28) = 3780 Pa
Pv (20 C, 65%) = 1520 Pa Ztráta prostupem do okolního prostředí (kWh/den) Plocha kolektorů pro bazén (aperturní, absorbční) AK (m2) Vnější bazény Přestup z hladiny v době provozu Přestup z hladiny v době mimo provoz Odpar z hladiny v době provozu Odpar z hladiny v době mimo provoz Dohřev vyměňované vody Prostup do zeminy Energie zachycená vodní hladinou Denní měrný zisk 1m2 kolektoru 0,01 Vnitřní bazény Přestup z hladiny v době provozu Přestup z hladiny v době mimo provoz Odpar z hladiny v době provozu Odpar z hladiny v době mimo provoz Dohřev vyměňované vody Prostup do okolního prostředí, zeminy Denní měrný zisk 1m2 kolektoru Využitelné tepelné zisky solární soustavy – roční bilance Průměrná účinnost solárního kolektoru denní (pro každý měsíc referenční den) - opakování Optická účinnost Průměrná teplota v době slunečního svitu Střední hodnota slunečního ozáření dle sklonu a orientace (W/m2) Průměrná teplota v solárních kolektorech tm Ohřev bazénové vody 30oC
Předehřev TV, (do 35% pokrytí) 35oC
Příprava TV (do 70% pokrytí) 40oC
Příprava TV a podpora vytápění 50oC Určíme ηk pro I až XII
(u letního provoz pouze pro ohřev bazénové vody zvolené rozmezí (např.V až IX) Měsíční teoretický využitelný tepelný zisk kolektorové plochy (kWh/měsíc) Počet dnů v měsíci Skutečná denní dávka kWh/m2.den pro daný sklon a orientaci Aperturní plocha kolektorů (skutečná) Určíme Qk,u pro I až XII
(u letního provoz pouze pro ohřev bazénové vody zvolené rozmezí (např.V až IX) Měsíční potřeby tepla pro
Přípravu TV Určíme Qp,TV,m pro I až XII (kWh/měsíc) Počet dnů v měsíci Měsíční potřeby tepla pro
Vytápění Počet dnů v měsíci (kWh/měsíc) Určíme Qp,vyt,m pro otopnou sezónu Měsíční potřeby tepla pro
Ohřev bazénové vody Při hodnocení dotačních titulů SFŽP ČR se nezahrnuje Určíme Qb pro zvolené měsíce Pokrytí potřeby TV + vytápění Vytápění TV, vytápění, vnější bazén Vnitřní bazén Využitelné tepelné zisky solární soustavy Teoreticky využitelný zisk Celková měsíční potřeba tepla Určíme Qss,u pro každý měsíc Měrné využitelné tepelné zisky solární soustavy (kWh/m2.rok) Solární pokrytí (solární podíl) Určíme pro rok % Určíme pro rok
Základní části uzavřených solárních soustav pro celoroční provoz Kolektory, viz. minulá přednáška. Př. Příprava teplé vody - Uzavřený okruh Obsahuje
solární čerpadlo
kulový ventil se zpětnou klapkou
solární pojistný ventil 6 bar
teploměr
manometr
průtokoměr
2 plnící a vypouštěcí ventily
připojovací svěrné šroubení pro potrubí Cu Čerpadlová skupina – menší systémy Čerpadlo na fotovoltaický zdroj Samostatné oběhové solární čerpadlo Oběhová čerpadla
Nejčastěji se používají hydrodynamická (jako v OS) s přepínáním otáček, ovšem pro nemrznoucí směs (jinak těsněná – odolnost těsnění).
U systému s proměnným průtokem se používají elektronicky řízená čerpadla.
U systému s vyprazdňování kolektorů se taktéž používají elektronicky řízená. V okruhu nebo u čerpadl