XV. tečaj 15. i 16. studeni 2013.seminar.tvz.hr/materijali/materijali15/15S05.pdf · preporuka. Uravnoteženje zra ... ca.1500 lj di tij k d 301500 ljudi tijekom radnog vremena 30

STRUČNO USAVRŠAVANJE

OVLAŠTENIH ARHITEKATA I OVLAŠTENIH INŽENJERA

XV. tečaj 15. i 16. studeni 2013.

TEMA:

" URAVNOTEŽENJE ZRAČNIH SUSTAVA I REGULACIJA U SVRHU

GOSPODARENJA ENERGIJOM "

Autori:

ZDENKO VAŠATKO, dipl.ing.strojTrox Austria GmbH, Predstavništvo u RH, Zagreb

mr.sc. IVAN CETINIIĆ, dipl.ing.strojArhitektonski fakultet, Zagreb

Prof.dr.sc. PETAR DONJERKOVIĆ, dipl.ing.strojDON PROJEKT, ZagrebTIHOMIR RENGEL, dipl.ing.strojArhitektonski fakultet, Zagreb

Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijom

Zdenko Vašatko dipl. ing.

1


Regulacija se zasniva na mjerenju fizikalnih

veličina, usporedbi sa željenim veličinama i

k k iji h d ž jkorekciji u svrhu održavanja

željenih parametaraželjenih parametara

2


Mala brzina zraka

3


Velika brzina zraka

AvqV

2

dpv

Apq dV 2

4


Profil brzine strujanja nakon koljena

8 D

5


Od j k ( č )Odvojak (račva)Mala brzina strujanja u glavnom kanalu

6


Odvojak (račva)Velika brzina strujanja u glavnom kanalu

7


Osjetnik tlaka (Ukupni – Statički)Laboratorijska izvedba

8


Osjetnik tlaka u kanaluOsjetnik tlaka u kanalu

2,1

WV pCq

pq

9

Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijomOsjetnik tlaka u kanalu iza koljenaOsjetnik tlaka u kanalu iza koljena

radijusa R = 1 D

10


Osjetnik tlaka direktno naOsjetnik tlaka direktno na odvojku - Račvi

11

Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijomOsjetnik tlaka u odvojku udaljeno odOsjetnik tlaka u odvojku udaljeno od

račve

12


Osjetnik tlaka na odvojku saOsjetnik tlaka na odvojku sa smirenjem struje zraka

13


Praktični primjer osjetnika tlaka

14


Osjetnik tlaka

Zahtjevi za izvedbu osjetnika tlaka

• Mogućnost mjerenja srednje vrijednosti tlaka

• Primjenjiv za elektronske i pneumatske regulatorskePrimjenjiv za elektronske i pneumatske regulatorske jedinice

• Neovisno mjerenje prilikom puštanja u pogonNeovisno mjerenje prilikom puštanja u pogon• Jednostavna izvedba, lagano održavanje

• Ispunjavanje zahtjeva prema EN 12599, standardno kalibriran protok.

15

p


Metode mjerenja

Efektivni statički tlakBrzina zraka

Efektivni dinamički tlaktlak

16


Efektivni dinamički tlak

Protok kroz osjetnik je proporcionalan protoku

u glavnom kanalu

17


Efektivni statički tlak

Pomak membrane je proporcionalan promjeniproporcionalan promjeni tlaka u glavnom kanalu

18



paralelno mjerenje nije moguće!

19

nije moguće!



20


Efektivni statički tlak

Paralelno mjerenje je moguće!

21

je moguće!


Usporedba dinamičko – statičko mjerenje

dinamičko statičko

P i j ji t k 10 t 100% ca 17% (20%) do 100%Primjenjivo za protok 10 to 100% ca. 17% (20%) do 100%

Cijena 100% ca. 250%Cijena 100% ca. 250%

OgraničenjaZagađeni zrak –

prašina, ograničena Položaj osjetnika -

gravitacijaOgraničenjadužina cjevčica

Puštanje u pogon Nemogućnost Moguće paralelno Puštanje u pogon - kontrola

gparalelnog mjerenja

g pmjerenje

Održavanje N t b Jednom godišnje -

22

Održavanje Nema potrebe Jednom godišnje preporuka


R l t t k

Princip rada - osnoveRegulator protoka

Porast tlaka u kanalu Pomak zaklopke

Smjer zraka Konstantan protok

Osjetnik tlaka Motorni pogonzaklopka

Porast efektivnog tlaka

Pretvarač diferencijalnogtlaka

Upravljačka jedinica qV = C * pwUpravljački signal iz sobnog regulatora

23

g g


Pad tlaka u regulatoru protoka

Starna visokog

tlaka

Strana niskog

tlakatlaka tlaka

puk pst pst min

pb

24


čKoličinska regulacija temperature prostorije, kaskadna izvedba

1

prostorija

Kondicionirani 1

zrak

1

32

1 Regulator protoka

25

2 Sobni temperaturni regulator


čKoličinska regulacija temperature Slijedna regulacija (Master slave )

prostorija

Odvodni zrak Kondicionirani zrak

prostorija

26

Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijomčKoličinska regulacija temperature

Paralelna izvedba

prostorija

odsis Kondicionirani zrak

prostorija

27


Primjeri regulatora

i ki k tičiki htj i• visoki akustičiki zahtjevi

• zrakotijesno zatvaranje

28


Primjeri regulatora

l i k tički hj i• normalni akustički zahjevi


• povoljna cijena

29


Primjeri regulatora

đ ili i• zagađen ili agresivan zrak (odsis)


30


Primjeri regulatora

l i k tički htij i• normalni akustički zahtijevi

• veliki protok


31


Primjeri regulatora

i ki k tički htij i• visoki akustički zahtijevi

• dvokanalni sustav


32


Primjeri regulatora

k t t k liči• konstantna količina

• bez pomoćne energije

• povoljna cijenap j j

33


Primjeri regulatora

• konstantna količina

• bez pomoćne energije

• povoljna cijenap j j

34


ćPrincip rada regulatora bez pomoćne energije

Lisnata oprugaPunjenje vrečice – zatvaranje zaklopke

Porast tlaka u sustavu

Reguliran protok

Promjena protoka

Reguliran protok

35


ŽREGULACIJSKE ŽALUZINE

Paralelne lamele Protuhodne lamele

H

165

165

B 38180 180 38

36

Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijom• • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • •

Lamele sa zupčanicima, protuhodne

H

100

B 38 120

37


123

1 = const. Smjer zraka

2 = const.

3 = f ()

38

Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijom• • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • •

Paralelne lamele Protuhodne lamele

pt2pt1

1 = 2 pt1 < pt2

39


Karakteristični dijagram

Protuhodne lopatice10000

40000

500

Protuhodne lopatice

1000

500010000

10

50100

P l l l ti

0.5125

10 Paralelne lopatice

pt

1 2 k / ³)

90°Closed

80°0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70°Open Blade angle

0.1

40

=/2 ·v ²

= 1.2 kg/m³)


41


42


Potrošnja energije kao funkcija pada tlaka – otpora sustava

• Sa energetskog gledišta, neobično je važno projektirati sustav sa minimalnim p jotporima, jer to znači minimalni utrošak energije za transport zraka unutar kanalneenergije za transport zraka unutar kanalne mreže

43


• Sa stanovišta regulacije, veći pad tlaka na elementima uravnoteženja omogućuje j g jbolje i pouzdanije uravnoteženje sustava ali istovremeno povećava potrošnjuali istovremeno povećava potrošnju energije.

44


Primjer potrošnje energije za transport zraka

• Poslovna građevina• 50000 m3/h kondicioniranog zraka (poslovni centar sa

1500 lj di tij k d 30 3/h b )ca.1500 ljudi tijekom radnog vremena 30 m3/h osoba)• Pogon 365 dana u godini, 24h dnevno

E 161030 kWh• Eukupno=161030 kWh

• Emisija CO2 u atmosferu 88 566 kg/god

45


Primjer potrošnje energije za transport zraka

• Poslovna građevina• 50000 m3/h kondicioniranog zraka (poslovni centar sa

1500 lj di tij k d 30 3/h b )ca.1500 ljudi tijekom radnog vremena 30 m3/h osoba)• Pogon 260 dana u godini, 12h dnevno – dnevni režim

O t li di di 50%• Ostali dio godine pogon 50%• Eukupno=70255 kWh

• Emisija CO2 u atmosferu 38 600 kg/god

46


Individualna regulacija temperature promjenom količine zraka

47


Sh t ki ik l ž t l ij išShematski prikaz složenog sustava regulacije više prostorija građevine

48


t j l tzatvaranje regulatora protoka sa maksimalne na minimalnu količinu zraka

p (P

a)P2

2

P1

Ventila

1

lator 100%

V V V ( 3/h)

49

Vmin Vmax V (m3/h)


Održavanje tlaka u kanalnom razvodu

p (P

a)P

1 =

P3 13

Ventilator <10

V V V ( 3/h)

100%

50

Vmin Vmax V (m3/h)


O ti i j d t čk til t ( đ jOptimiranje radne točke ventilatora (uređaja za kondicioniranje zraka)

p (P

a)P2

P1=

P3

p=P2

-P4

P4

51


52


Zaključak:

• Proračunom pada tlaka potrebno je optimirati geometriju kanalne mreže u funkciji brzine i veličine pada tlaka radi smanjenja potrošnje energije i smanjenja efekta bukesmanjenja potrošnje energije i smanjenja efekta buke.

• Regulacijom promjene količine zraka sustav treba težiti održavanju konstantnog tlaka kanalne mreže uz korekcijuodržavanju konstantnog tlaka kanalne mreže uz korekciju prema otvorenosti lokalnih regulacijskih elemenata.

• Regulacija količinskog učina sustava rješava se primjenom pogona ventilatora sa kontinuirano promjenjivim brojem okretaja.

• Smanjenje potrošnje pogonske energije je u direktnoj vezi sa• Smanjenje potrošnje pogonske energije je u direktnoj vezi sa zaštitom okoliša smanjenjem emisije CO2.

• Smanjenje emisije CO2 prema EU smjernicama povećava

53

j j j p j pgospodarski učin sustava.


HVALA NA PAŽNJI!

54

Documents

XV. tečaj 15. i 16. studeni 2013.seminar.tvz.hr/materijali/materijali15/15S05.pdf · preporuka. Uravnoteženje zra ... ca.1500 lj di tij k d 301500 ljudi tijekom radnog vremena 30