5 od ród³a do odbiornika

Od źródła do Odbiorcy
Mgr inż. Andrzej Jurkiewicz
Produkujemy energię cieplną
c.o./cwu
komin
Spaliny
paliwo
Przesył (rurociągi)
kocioł
węzeł
odżużlanie
Popiół/
kondensat
Kotły
• Żeliwne, 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
ηQg
Zys.cał+użyt.
Zużycie ciepła
Qh
c.o.
Q
Qr
QL
QT Przegrody
En. do ogrzewania
Ciepła woda
En. odzysku
QV Wentylacja
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(*)
Zużycie 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 instalacji
ηcał = (ηw * ηp * ηr * ηe)/ (wd*wt)
•Sprawność wytwarzania ŋw
•Sprawność przesyłania ŋp
•Sprawność regulacji ŋr
•Sprawność wykorzystania ŋe
• osłabienie weekendowe wt
• osłabienie nocne wd (podzielniki kosztów wd=0,95)
Sprawność wytwarzania ŋw
Rodzaj kotła/pieca
Rodzaj paliwa
Sprawność wytwarzania ciepła*)
Kotły wyprodukowane przed
1980 r.
Paliwo stałe (węgiel, koks)
0,50÷0,65
Kotły wyprodukowane po
1980 r.
Paliwo stałe (węgiel, koks)
0,65÷0,75
Kotły z palnikami
atmosferycznymi i
regulacją włącz/wyłącz
Paliwo gazowe lub płynne
0,65-0,86
Kotły z palnikami
wentylatorowymi i ciągłą
regulacją procesu spalania
Paliwo gazowe lub płynne
0,75÷0,88
Kotły kondensacyjne
Paliwo gazowe
0,95÷1,0
Piece ceramiczne (kaflowe)
Paliwo stałe
0,25÷0,40
Piece metalowe
Paliwo stałe
0,55÷0,65
Kotły elektryczne
przepływowe
-
0,94
Kotły elektryczne
-
0,97
Sprawność wytwarzania ŋw
Rodzaj kotła/pieca
Rodzaj paliwa
Sprawność wytwarzania ciepła*)
Kotły elektrotermiczne
-
1,00
Kotły wrzutowe z obsługą ręczną o
mocy do 100 kW
Paliwo stałe (słoma)
0,57-0,63
Kotły wrzutowe z obsługą ręczną o
mocy do 100 kW
Paliwo stałe (drewno polana,
brykiety drewniane, pelety, zrębki
drewniane)
0,65-0,72
Kotły wrzutowe z obsługą ręczną o
mocy powyżej 100 kW
Paliwo stałe (słoma)
0,65-0,70
Kotły wrzutowe z obsługą ręczną o
mocy powyżej 100 kW
Paliwo stałe (drewno polana,
brykiety drewniane, pelety, zrębki
drewniane)
0,77-0,83
Kotły automatyczne o mocy
powyżej 100 kW do 600 kW
Paliwo stałe (słoma)
0,65-0,75
Kotły automatyczne o mocy
powyżej 100 kW do 600 kW
Paliwo stałe (drewno,
polana,brykiety drewniane, pelety,
zrębki drewniane)
0,80-0,85
Kotły z paleniskiem retortowym
Paliwo stałe (węgiel)
0,80-0,85
Kotły automatyczne z
mechanicznym podawaniem
paliwa o mocy powyżej 500
kW
Paliwo stałe (słoma, drewno,
pelety)
0,85
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 niż
dużej bezwładności cieplnej
0,95
4
dla systemów z elementami grzejnymi z termostatami, o nie więcej niż
znikomej bezwładności cieplnej
0,99
Sprawności instalacji –
sprawność przesyłania ŋp
Rodzaj ogrzewania
Sprawność
przesyłania
Źródło ciepła w pomieszczeniu
1,0
Instalacja c.o. z przewodami w
dobrym stanie technicznym
0,95
Instalacja c.o. z przewodami w złym
stanie technicznym
0,90
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
ciężki
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*)
Ciężki
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.