Ulaz za korisnike

Izjednačavanje energetskih gubitaka

|
Izjednačavanje energetskih gubitaka
 
Izjednačavanje energetskih gubitaka
Ni najbolja toplinska izolacija tople vode ne može spriječiti da dođe do gubitka energije. Ako topla voda dulje vrijeme stoji u vodu (npr. noću), dolazi do njezinog hlađenja

Topla voda dolazi iz zida – misli kupac i u pravu je. Ujutro ne bi smjelo trajati dulje od 30 sekundi, dok topla voda ne bude na raspolaganju. Sustavima za održavanje topline, kao što su dodatna električna zagrijavanja cijevi ili cirkulacijska postrojenja, pripada zadatak izjednačavanja gubitaka topline do kojih dolazi u vodovima tople vode.

I još više: održavanje temperature osigurava ispunjenje važnih higijenskih zahtjeva. Ako cijev ostaje vruća legionele nemaju šanse. Dok su dodatna električna zagrijavanja cijevi samoregulirajuća, kod cirkulacijskih postrojenja moraju se pravilno raspodijeliti struje prostora. Govori se o hidrauličkom izjednačavanju.

Ni najbolja toplinska izolacija voda tople vode ne može spriječiti da dođe do gubitka energije. Ako topla voda dulje vrijeme stoji u vodu (npr. noću), dolazi do njezinog hlađenja. Podrumski vodovi gube 11 wata energije po metru. Uzlazni vodovi imaju gubitak od 7 W/m. Cirkulacijska prostorna struja mora biti toliko velika da voda isporuči izgubljenu toplinu. Ako je u nekom postrojenju tople vode instalirano više uzlaznih vodova, mora se voditi briga i o tome da svakom uzlaznom vodu pripada potrebna prostorna struja.

Cirkulacijska prostorna struja mora se obračunati za svaki uzlazni vod i podesiti preko tzv. faznih regulacijskih ventila. Ako se to propusti, onda će cirkulacijska prostorna struja uzeti najkraći mogući put koji vodi natrag do grijača pitke vode. Zatim se dobro dozira uzlazni vod, koji se nalazi odmah do proizvođača topline. Ostali uzlazni vodovi od cirkulacijske prostorne struje dobivaju malo ili više ništa. Ohlade se usprkos postojećem cirkulacijskom postrojenju.

Postupci izračunavanja

Kako bi se utvrdilo koliko vode treba cirkulirati kroz koji dio postrojenja, služi pojednostavljeni postupak za izračunavanje. Na taj se način treba osigurati da temperatura razlika između tople vode koja curi kod grijača tople vode i priključka cirkulacijskog voda na vod za toplu vodu ne iznosi više od dva kelvina. Budući da je poznato s kojim se gubitkom topline može računati po metru voda tople vode (11 W/m kod podrumskih vodova i 7 W/m kod uzlaznih vodova), može se utvrditi ukupan gubitak topline za put toka tople vode. Pomoću sljedeće formule izračunava se koliko vode treba cirkulirati da bi se taj gubitak topline izjednačio.

Vp = struja prijenosa cirkulacijske crpke

  • Iw,k = duljina podrumskog voda tople vode
  • Iw,s = duljina voda tople vode okna
  • qw,k = gubitak topline vodova okna
  • ℓ = gustoća vode
  • c = specifični toplinski kapacitet vode
  • ∆ وw = temperaturna razlika Ako se duljine koriste ili izraze u jedinici m, gustoća u kg/I i toplinski kapacitet u Wh/kg ∙ K, u rezultatu se dobiva struja prijenosa, u jedinici I/s. Ta količina vode je potrebna struja prijenosa cirkulacijske crpke (cirkulacijska prostorna struja).

    Raspodjela prijenosa

    Ako se radi o postrojenju za zagrijavanje vode s dva ili više uzlazna voda, mora se utvrditi na koji se način prostorna struja prijenosa mora raspodijeliti na pojedinačne uzlazne vodove, kako bi se izjednačili gubici topline. U tu se svrhu ide u smjeru tečenja tople vode, tako da se započne na mjestu otjecanja tople vode grijača tople vode. Cirkulacijska crpka «pritišće» prostornu struju prijenosa iz spremnika u vod tople vode. Na odvojku prvog uzlaznog voda postavlja se pitanje koliko se od prostorne struje prijenosa treba stlačiti u odvojak, kako bi se izjednačili gubici topline u uzlaznom vodu. Koliko moraju biti velike prostorne struje, ona koja se odvaja i ona prolazna, utvrđuje se pomoću sljedećih formula:

  • V = dolazeća prostorna struja
  • Va = prostorna struja u odvajajući vod tople vode
  • Vd = prostorna struja u prolaznom ili tranzitnom vodu tople vode
  • Qa = gubitak topline u vodu tople vode koji se odvaja
  • Qd = gubitak topline u prolaznom ili tranzitnom vodu tople vode

    Umjesto računanja formulom, može se utvrditi prolazna prostorna struja, tako što će se prostorna struja koja se odvaja oduzeti od nadolazeće prostorne struje. Ako se nastavi s računanjem prostorne struje nakon prvog odvajanja, postaje za razmatranje raspodjele prostorne struje na sljedećem odvojku prethodno utvrđena «prostorna struja u prolaznom vodu tople vode» opet «dolazeća prostorna struja» i formule se ponovno primjenjuju. Na taj se način utvrđuje koje prostorne struje moraju cirkulirati u vodovima tople vode, kako bi u vrijeme nekorištenja djelovale protiv zahlađivanja.

    Kod obračuna se može primijetiti da potrebne odvajajuće cirkulacijske prostorne struje postaju sve veće što je dulji put toka tople vode. Obračunskim postupkom se, dakle, uzima u obzir da se gubitak topline u vodu tople vode povećava sa svakim metrom voda. Ako cirkulacijska prostorna struja prolazi kroz vod tople vode, cirkulirajuća voda se hladi. Kako bi se izjednačili toplinski gubici u uzlaznim vodovima koji se nalaze daleko od grijača tople vode, potrebne su veće prostorne struje. Kako bi raspodjela cirkulacijske prostorne struje na pojedine uzlazne vodove uslijedila kako je obračunato, moraju se ugraditi fazni regulacijski ventili (regulacijski ventili odvojaka). Na njima se egzaktno može podesiti prostorna struja za svaki uzlazni vod.

    Ako se radi o postrojenju za zagrijavanje vode s dva ili više uzlazna voda, mora se utvrditi na koji se način prostorna struja prijenosa mora raspodijeliti na pojedinačne uzlazne vodove, kako bi se izjednačili gubici topline

    Nazivni promjeri

    Prostorne struje se preko cirkulacijskih vodova moraju transportirati prema grijaču tople vode. Slijedeći dijelove ukupnog isklopnog kontaktnog razmaka prema grijaču pitke vode, trebaju se samo zbrojiti prostorne struje, budući da je cirkulacijski vod quasi «povratni hod» voda tople vode. Za tako utvrđene prostorne struje pojedinih dionica cirkulacijskog postrojenja utvrđuju se potrebni cijevni nazivni promjeri iz tablica za cijevno dimenzioniranje sukladno DIN 1988-3.

    Pri tome se treba obratiti pozornost na brzinu toka u cirkulacijskom vodu: ona bi se trebala konstruirati s 0,2 m/s do 0,5 m/s; maksimalno smije iznositi 1,0 m/s, kada su na raspolaganju crpke s relativno velikim visinama prijenosa. Za postizanje hidrauličkog izjednačenja cirkulacijskog sustava, trebali bi se dimenzionirati vodovi koji su blizu crpki za protočnu brzinu od 0,5 m/s (odnosno 1,0 m/s). Vodovi koji su udaljeniji od cirkulacijske crpke, trebali bi imati protočnu brzinu ili brzinu strujanja od maksimalno 0,3 m/s. Pri tome cirkulacijski vodovi moraju imati minimalni unutarnji promjer od 10 mm.

    Tekući gubici

    Ako su uz uvažavanje tih utjecajnih veličina utvrđeni nazivni promjeri dijelova ukupnog isklopnog ili kontaktnog razmaka cirkulacijskog sustava, onda su poznati i tlačni gubici uslijed cijevnog trenja koji nastaju u pojedinim dijelovima. Tlačni gubici uslijed cijevnog trenja mogućih protočnih putova se zbrajaju. Takav protočni put uvijek vodi od uzlaznog voda uključenog u cirkulaciju prema grijaču tople vode (npr. protočni put 1 = uzlazni vod 3 do spremnika / protočni put 2 = uzlazni vod 2 do spremnika / protočni put 3 = uzlazni vod 1 do spremnika). Pri tome se obuhvaćaju samo tlačni gubici koji nastaju u pripadajućim cirkulacijskim vodovima.

    Tlačni gubici kroz koje prolazi cirkulacijska prostorna struja na svojem putu kroz vodove tople vode ostaju neuvaženi, jer su zanemarivo mali. Napokon, i vodovi tople vode obračunati su za sasvim druge prostorne struje. Iz tih zbrajanja može se spoznati na kojem protočnom putu voda prolazi najveći tlačni gubitak. Na tlačni gubitak najnepovoljnijeg protočnog puta cirkulacije (to je, dakle, protočni put s najvećim tlačnim gubitkom u cirkulacijskom vodu) dodaje se 20 do 40 % za tlačne gubitke pojedinačnih otpora. Na taj se način utvrđuje najveći mogući tlačni gubitak cirkulacijskog sustava. Taj tlak odgovara potrebnom prijenosnom tlaku cirkulacijske crpke.

    Ako odgovaraju cirkulacijske prostorne struje na svim protočnim putovima i ako su nazivni promjeri cirkulacijskih vodova odgovarajuće odabrani, sigurno je da korisnik postrojenja neće morati dugo čekati toplu vodu. Prije svega je potrebno reći da pogonska temperatura vodova tople vode na nijednom mjestu ne iznosi ispod 58 ºC. A to legionele ni u kojem slučaju ne vole.

    Izvor: www.masmedia.hr

  • Materijali