Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. 5. félév A menetrend meghatározása Gazdaságos csőátmérő Távhőrendszer tervezése Távhőrendszer optimális üzeme Gőz hőhordozó közegű távhőellátó rendszerek Feladatok Hőszállítás Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. 5. félév 2009. november 11.

Radiátorok hőleadása (állandó tömegáram esetén)

Szekunder menetrend

Állandó tömegáramú primer menetrend

Állandó tömegáramú menetrend

Vegyes (változó és állandó tömegáramú hőközpontokat kiszolgáló) rendszer

Változó tömegáramú hőközpont Automatikus soros-párhuzamos kapcsolású hőközpont

Gazdaságos csőátmérő A vezetéket egy bizonyos élettartamra létesítik. Célunk az élettartamra eső költségek minimalizálása. A költségek a beruházási és üzemeltetési költségekből állnak. A beruházási költségek a csőátmérővel arányosak: K1 ~ C1d Az üzemeltetési költségek a szivattyú teljesítményével arányosak. A szivattyúzási teljesítmény:

A szivattyú emelőmagassága megegyezik a hálózat nyomásveszteségével: ezzel: A teljes élettartamra vetített költségek:

Forróvizes távhőellátó rendszer komplex tervezése A tervezés főbb lépései: az ellátandó mértékadó hőigények meghatározása a rendszer típusának elemzése és kiválasztása a hőforrás típusának megválasztása a hálózat nyomvonalának és a vezetéktípusnak a kiválasztása a távhőellátó rendszer mértékadó hidraulikai és termikus paramétereinek kiválasztása mind a primer, mind a szekunder rendszerben az előremenő vízhőmérséklet te a visszatérő vízhőmérséklet tv keringetett forróvíz tömegáram, illetve térfogatáram a betáplálási nyomáskülönbség ennek eszközei heurisztikus módszerek parciális optimalizációk komplex optimalizáció

a nyomásábra meghatározása, a nyomástartás típusának kiválasztása a hidraulikai analízis végrehajtása a mértékadó hidraulikai állapotra és a közbenső üzemállapotokra a nyomásábra meghatározása, a nyomástartás típusának kiválasztása a keringetés rendszerének kiválasztása a hőközpont típusának és kapcsolásának kiválasztása a szabályozórendszerek kiválasztása a biztonsági filozófia primer és szekunder szabályozás a részletes gépészeti tervezés fogyasztói berendezések hőközpontok primer és szekunder vezetékrendszer hőforrás primer és szekunder keringetés nyomástartás

Távhőellátó rendszer optimális üzemviteli paramétereinek meghatározása

Fontosabb következtetések Az optimális primer menetrend meghatározásával beruházás nélkül nyílik lehetőség a költségek csökkentésére. Az optimális primer menetrend megvalósításának eszközei a megfelelő változó tömegáramú rendszerekben rendelkezésre állnak. Ha ismerjük a hő költségét a primer tömegáram és előremenő hőmérséklet függvényében leíró összefüggést, az optimális primer menetrend kapcsoltan termelt hő esetében is meghatározható. Az optimális primer menetrend meghatározásához többféle módszer is alkalmazható. A megfelelő módszert a rendszer kialakítása és a rendelkezésre álló adatok alapján kell megválasztani.

Gőz hőhordozó közegű távhőellátó rendszerek A víz telítési nyomása és párolgáshője 0°C 0,0061112bar 2501,0 kJ/kg 100°C 1,0132 bar 2257,3 kJ/kg 105°C 1,205 bar 2248,9 kJ/kg 120°C 1,9854bar 2202,9 kJ/kg 180°C 10,003 bar 2014,0 kJ/kg 200°C 15,551 bar 1939,0 kJ/kg 300°C 85,917 bar 1403,1 kJ/kg 374,15°C 221,2 bar 0 kJ/kg

A gőz távhővezetékrendszer alkalmazásának előnyei és hátrányai Előnyök nagyobb az 1 kg közeggel szállítható hőmennyiség wcső=20-50 m/s → adott vezetékmérettel nagyobb hőáram szállítható (nagyobb Δp mellett) a jobb hőátadási tényező miatt kisebb hőátadó felület szükséges Hátrányok a kondenzkezelés nehézségei → bonyolult rendszerkialakítás magas közeghőmérséklet kis hőigény esetén is → nagy hőveszteség igényes vízkezelés, jelentős vízveszteségek → jelentős vízkezelési költségek üzemeltetési nehézségek; a vizes rendszereknél nagyobb korróziós kockázat

Kondenzvezeték ▬► 139 liter sarjúgőz p = 8 bar → 0,5 bar 0,12 kg/kg sarjúgőz 1,16 m3/kg 0,88 kg/kg kondenzátum 0,00105 m3/kg ▬► 139 liter sarjúgőz 0,92 liter kondenzátum 99,4 tf% sarjúgőz 0,6 tf% kondenzátum! (A kondenzvezeték lényegében nagyvíztartalmú nedves gőz szállító vezeték!)

Gőz távvezeték kialakítása

Gőzvezeték víztelenítése

Sarjúgőz hasznosítás

Nyomáscsökkentő szelep kialakítása

Hőcserélő szabályozása

Feladatok Változó tengerszint feletti magasságon lévő területet ellátó távhővezeték nyomásdiagramja Távfűtött lakóépület méretezési hőigényének becslése az éves hőfelhasználás alapján

2. fűtési idény hőfogyasztás hőfokhíd 2003-2004 1742,7 3041,5 GJ/év hőfokhíd °Cnap 2003-2004 1742,7 3041,5 2004-2005 1822,9 2919,7 2005-2006 1944,9 3024,2 2006-2007 1572,0 2540,5 2007-2008 1813,1 2804,0

Konfidencia intervallum: 20003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 218,8 238,5 245,6 236,3 247,0 átlag: 237,3 kW szórás: 11,27 kW Konfidencia intervallum: 95%: 229,0÷243,9 kW

Köszönöm a figyelmet!