Od źródła do Odbiorcy Produkujemy energię cieplną
Transkrypt
Od źródła do Odbiorcy Produkujemy energię cieplną
Od źródła do Odbiorcy Mgr inŜ. Andrzej Jurkiewicz Produkujemy energię cieplną c.o./cwu komin Spaliny paliwo Przesył (rurociągi) kocioł węzeł odŜuŜlanie Popiół/ kondensat Kotły • śeliwne, stalowe, aluminiowe, nierdzewne • Gazowe, olejowe, węglowe, biopaliwowe, elektryczne, odzysknicowe, • Kocioł kondensacyjny, rekuperator dodatkowy Węzły cieplne • • • • • • Bezpośrednie Pośrednie Zmieszania pompowego Jednofunkcyjne Dwufunkcyjne Wielofunkcyjne Schemat technologiczny dwufunkcyjnego węzła cieplnego energia chemiczna w paliwie źródło ciepła sieć przesyłowa grzejnik układ regulacji energia dostarczona do pomieszczenia i straty przez przegrody I wentylacje Słońce ciepło nieuzyt. Rekuperacja 4 ludzie Qm 1 Qs QVr Qg Qoa En. z innych urz. Zys.wewn.Qi Qh Q ηQg Zys.cał+uŜyt. ZuŜycie ciepła c.o. QV Wentylacja QL QT Przegrody En. do ogrzewania Ciepła woda En. odzysku Qr 3 Qhs spraw. instalacji Qhw 2 Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło Qh Qh=Qz+Qo+Qd+Qp+Qpg+Qsg+Qsp+Qv – η(Qs + Qi) Qz – straty ciepła w sezonie ogrzewczym przez przenikanie przez ściany zewnętrzne Qo – j.w. lecz okna Qd – j.w lecz stropodach Qp – j.w lecz stropu nad piwnicą nieogrzewaną i ścianami między pom. ogrzew. i nieogrzew.) Qpg – j.w. lecz podłogę w pom. ogrzew. na gruncie Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło Qh Qh=Qz+Qo+Qd+Qp+Qpg+Qsg+Qsp+Qv – η*(Qs + Qi) Qsg – j.w. lecz ścian piwnic ogrzewanych i grunt Qsp – j.w. lecz stropu pom ogrzewanego nad przejazdem Qv – potrzeby wentylacji (straty?) Qs – zyski w sezonie ogrzewczym od promieniowania słonecznego przez okna Qi – wewnętrzne zyski ciepła (ludzie, urz. elektryczne, oświetlenie, gotowanie, cwu) Normy cieplne Wskaźnik na 1m2 Rok budowy Do 1985 Wskaźnik Wskaźnik kWh/m2/a GJ/m2/a 240-380 0,87-1,37 Sprawność instalacji 0,75 1985-92 160-200 0,58-0,72 0,80 1993-97 120-160 0,43-0,58 0,85 Od 1998 90-120 0,32-0,43 0,90 Niemcy 50-100 0,18-0,36 0,95 Szwecja 30-60 0,11-0,22 0,98 Pasywny 10-20 0,04-0,07(*) (*)>1,3 Wskaźnik na 1m2 Rok budowy Do 1985 Wskaźnik Sprawność kWh/m2/a instalacji 240-380 0,75 Wskaźnik GJ/m2/a 1,15-1,83 1985-92 160-200 0,80 0,72-0,90 1993-97 120-160 0,85 0,51-0,68 Od 1998 90-120 0,90 0,36-0,48 Niemcy 50-100 0,95 0,19-0,38 Szwecja 30-60 0,98 0,11-0,22 Pasywny 10-20 (3-5l) (*)>1 0,05-0,1(*) ZuŜycie energii dziś i jutro rodzaj Dziś (2010) Jutro (2030) Ogrzewanie+ wentylacja 70% 30% Cwu + posiłki 23% 46% Ośw. + urz. El. 7% 24% nośnik energii Dania Francja Niemcy Holandia Wielka Brytania Polska (82%) węgiel kamienny 0 2 5 0 9 62 drewno opałowe 7 25 2 3 1 2 Gaz + olej 43 56 82 80 83 13 energia elektryczna 6 11 5 16 7 1 ciepło sieciowe 38 5 7 2 0 22 inne 5 0 0 0 0 0 Sprawność w certyfikatach Wyznaczenie rocznego zapotrzebowania energii końcowej do ogrzewania i wentylacji QK,H = Q H,nd/ηΗ,tot ηHtot = ηH,g*ηH,d*ηH,s*ηH,e ηHtot – średnia sezonowa sprawność całkowita systemu grzewczego budynku – od wytwarzania (konwersji) ciepła do przekazania w pomieszczeniu ηH,g średnia sezonowa sprawność wytworzenia nośnika ciepła z energii dostarczanej do granicy bilansowej budynku (energii końcowej), ηH,d średnia sezonowa sprawność transportu (dystrybucji) ciepłej wody w obrębie budynku (osłony bilansowej lub poza nią), ηH,s średnia sezonowa sprawność akumulacji ciepłej wody w elementach pojemnościowych systemu grzewczego budynku (w obrębie osłony bilansowej lub poza nią), ηH,e średnia sezonowa sprawność regulacji i wytworzenia ciepła w budynku (w obrębie osłony bilansowej) Tab.1 Sprawności źródeł ciepła ηg Lp. Rodzaj źródła ciepła 1. Kotły na paliwo płynne z otwartą komorą spalania i palnikiem 2-stopniowym 0,86 2. j.w. lecz z zamkniętą komorą spalania i palnikiem modulowanym 0,88 3. Kotły gazowe kondensacyjne 0,95 4 Kotły węglowe wyprodukowane po 2000 roku 0,82 5. j.w. lecz w latach 1980-2000 0,65-0,75 6. j.w. lecz przed 1980 0,5-0,65 7. Kotły na biomasę (drewno: brykiet, pelet, polana, zrębki) wrzutowe z obsługą ręczna do 100 kW 0,72 8. Kotły na biomasę (słoma) wrzutowe z obsługą ręczna do 100 kW 0,63 9. Kotły na biomasę (słoma) z obsługą ręczną powyŜej 100 kW 0,70 10. Kotły na biomasę (słoma) automat. 100-600 kW 0,75 Tab.2 Sprawność przesyłu ciepła ŋd Lp Rodzaj instalacji grzewczej ŋd 1. Źródło ciepła w pomieszczeniu (ogrzewanie elektryczne, kaflowe) 1,00 2. Ogrzewanie mieszkaniowe 1,00 3. Centralne wodne, ze źródła ciepła w budynku, z zaizolowanymi przewodami, armatura i urządzenia w pomieszczeniu nieogrzewanym 0,92-0,95 4. J.w. lecz przewody bez izolacji 0,87-0,90 5. Ogrzewanie powietrzne 0,95 6. Instalacja ogrzewcza zasilana z lokalnego źródła ciepła usytuowanego poza ogrzewanym budynkiem 0,80-0,84 Tab.3 Sprawność wykorzystania ciepła ηe ηe Lp. Rodzaj grzejników 1. Grzejniki z ogniw i płytowe 0,97 2. Konwektory 0,94 3. Ogrzewanie podłogowe 0,98 4. Ogrzewanie sufitowe 0,95 5. Ogrzewanie konwektorami wentylatorowymi Ogrzewanie powietrzne 0,93 6. 0,92 Tab.4 Sprawność regulacji dostawy ciepła ηr ηr Lp. Rodzaj instalacji 1. El. grzejniki bezpośrednie: konwektorowe, płaszczyznowe, promiennikowe 0,98 2. Podłogowe: kablowe, elektryczno-wodne 0,95 3. El.grz. akumulacyjne: konwektorowe i podłogowe kablowe 0,9 4. Elektryczne zdecentralizowane 0,8 5. El. Ogrzewanie akumulacyjno-bezpośrednie 0,91-0,97 6. c.o. z grzejnikami członowymi lub płytowymi dla regulacji miejscowej 0,96-0,98 7. J.w. lecz regulacji centralnej i miejscowej 0,98-0,99 8. j.w. lecz regulacji strefowej 0,95-0,97 9. j.w. lecz regulacji strefowej i centralnej 0,97-0,98 Sprawność w audytach Ocena dotyczy takŜe innych elementów instalacji i metodyka podana w Rozporządzeniu o zasadach i formie audytu energetycznego pod potrzeby ustawy termomodernizacyjnej Sprawność instalacji ηcał = (ηw * ηp * ηr * ηe)/ (wd*wt)= Qr/Qd •Sprawność wytwarzania ŋw •Sprawność przesyłania ŋp •Sprawność regulacji ŋr •Sprawność wykorzystania ŋe • osłabienie weekendowe wt • osłabienie nocne wd (podzielniki kosztów wd=0,95) •Qr – wynik obliczeń OZC (straty + zyski) •Qd – energia dostarczona do budynku Sprawność regulacji ŋr ŋr =1-(1- ŋco)*2*GLR^0,5 GLR= stosunek sumy zysków do sumy strat ciepła budynku Uwaga: przy braku OZC przyjąć ηco Sprawność instalacji c.o. - ηco Lp . 1 2 Współczynnik regulacji dla Wartość dla systemów grzewczych z centralnym systemem regulacji, bez automatyki pogodowej i bez zaworów termostatycznych co najmniej 0,75 dla systemów grzewczych z centralnym systemem regulacji, z automatyką pogodową lecz bez zaworów co najmniej 0,85 termostatycznych 3 dla systemów z elementami grzejnymi z termostatami, o nie więcej niŜ duŜej bezwładności cieplnej 0,95 4 dla systemów z elementami grzejnymi z termostatami, o nie więcej niŜ znikomej bezwładności cieplnej 0,99 Sprawność wykorzystania ŋe Rodzaj ogrzewania Sprawność wykorzystania ciepła Ogrzewanie podłogowe 1,0 Ogrzewanie tradycyjne, grzejniki prawidłowo usytuowane w pomieszczeniu 0,95 Ogrzewanie tradycyjne, grzejniki z osłoną 0,90 Ogrzewanie tradycyjne, obudowa grzejników nie uwzględniona w 0,80÷0,90 ich projektowaniu Przerwy w ogrzewaniu w okresie doby wd Czas przerw w ogrzewaniu Typ budynku lekki cięŜki 1 2 3 Bez przerw 1,00 1,00 4 godziny 0,96 0,98 8 godzin 0,93 0,95 12 godzin 0,85 0,91 16 godzin 0,79 0,88 Przerwy w ogrzewaniu w okresie tygodnia Czas ogrzewania Typ budynku Lekki*) CięŜki 1 2 3 7 dni 1,00 1,00 5 dni 0,75 0,85 *) - Budynek lekki, którego masa części ogrzewanej odniesiona do kubatury ogrzewanej nie przekracza 150 kg/m3.