Obliczanie zapotrzebowania na paliwo Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy

Transkrypt

1 Obliczanie zapotrzebowania na paliwo Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy Roczne zapotrzebowanie na paliwo należy ustalić w odniesieniu do potrzeb takich jak: centralne ogrzewanie, przygotowanie ciepłej wody użytkowej, przygotowanie posiłków, wentylacja, klimatyzacja i inne. Roczne zapotrzebowanie na paliwo gazowe można wyrazić wzorem: B = Q a H i η, m 3 rok Q a roczne zapotrzebowanie na ciepło (w odniesieniu do danej potrzeby), kwh/rok, H i wartość opałowa paliwa, kwh/m 3, η sprawność układu wytwarzającego i przesyłającego ciepło (średnioroczna).

2 Zapotrzebowania na paliwo dla c.o. Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy 1. Obliczenie rocznego zapotrzebowania na paliwo do celów centralnego ogrzewania: B c.o. = Q c.o. φ z , m 3 H i η c.o. rok Q c.o. obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną dla ogrzewanych pomieszczeń/budynku, kw, φ współczynnik zmniejszający średni stopień obciążenia cieplnego, -, z liczba dni sezonu grzewczego w ciągu roku, d/rok, 24 liczba godzin w dobie, h/d H i wartość opałowa paliwa, kwh/m 3, η c.o. sprawność układu c.o. (średnia sprawność układu kocioł-przesył-regulacja): η c.o. = η N η inst. η reg. przy czym: η N średnia sprawność kotła sprawność normatywna, η inst. sprawność związana ze stratami przesyłania, izolacją cieplną przewodów i urządzeń; 0,9 0,98, η reg. sprawność regulacji; dla automatycznej regulacji centralnej połączonej z regulacją miejscową 0,92 0,99.

3 Zapotrzebowania na paliwo dla c.o. Wyznaczenie średniego stopnia obciążenia cieplnego: φ = t w t em t w t zew.obl. t w średnia temperatura ogrzewanych pomieszczeń, ustalona zgodnie z Dz. U. Nr 75, poz.690, t em średnia roczna temperatura zewnętrzna w sezonie grzewczym, C, t zew.obl. obliczeniowa temperatura zewnętrzna w danej strefie klimatycznej, ustalona zgodnie z PN-EN 12831:2006. Ustalenie średniej rocznej temperatury zewnętrznej w sezonie grzewczym i liczby dni sezonu grzewczego: wariant a) wg PN-B-02025:2001, Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego, wariant b) wg Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy, tablica 7.1.

4 Zapotrzebowania na paliwo dla c.o. Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy Tablica 7.1 Liczba dni (z) w ciągu roku o temperaturze równej lub niższej od średniej dobowej temperatury zewnętrznej (t eg ) i średnia temperatura zewnętrzna (t em ) w tym okresie Postępowanie: 1) ustalić (przyjąć) temperaturę początku sezonu grzewczego (t eg ), 2) dla danej strefy klimatycznej odczytać liczbę dni sezonu grzewczego (z) oraz średnioroczną temperaturę zewnętrzną w sezonie grzewczym (t em )

5 Zapotrzebowania na paliwo dla c.w.u. Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy 2. Obliczenie rocznego zapotrzebowania na paliwo do celów przygotowania ciepłej wody użytkowej: B c.w.u. = Q c.w.u. z 24, m 3 H i η c.w.u. rok Q c.w.u. średnie godzinowe zapotrzebowanie na moc do przygotowania c.w.u., kw, z liczba dni w ciągu roku, w których występuje zapotrzebowanie na c.w.u.; dla budownictwa mieszkaniowego 365 d/rok, 24 liczba godzin w dobie, h/d H i wartość opałowa paliwa, kwh/m 3, η c.w.u. sprawność układu do przygotowania c.w.u.: η c.w.u. = η k η inst. η a. przy czym: η N sprawność kotła w czasie pracy na potrzeby c.w.u., η inst. sprawność przesyłu c.w.u., zależna od wielkości instalacji, izolacji przewodów, sposobu pracy pompy cyrkulacyjnej; w instalacjach z cyrkulacją c.w.u. 0,5 0,8, η reg. sprawność akumulacji związana ze stratami ciepła w podgrzewaczach pojemnościowych i zasobnikach c.w.u.; dla dobrze zaizolowanych elementów 0,8 0,86.

6 Zapotrzebowania na paliwo dla c.w.u. Obliczenie średniego godzinowego zapotrzebowania na moc do przygotowania c.w.u.: Q c.w.u. = q j n C p ρ T τ , kw q j średnie dobowe zużycie c.w.u. przez 1 mieszkańca, l os d ; np. wg PN-92/B-01706, n liczba mieszkańców lokalu/budynku, os., C p ciepło właściwe wody, kj kg K, ρ gęstość wody, kg m 3, T różnica temperatur między wodą zimną a wodą ciepłą; zgodnie z Dz. U. Nr 75, poz.690 τ liczba godzin użytkowania instalacji c.w.u., h/d.

7 Zapotrzebowania na paliwo dla p.p. 3. Oszacowanie rocznego zapotrzebowania na paliwo do celów przygotowania posiłków: B p.p. = V KG f k KG z τ KG, m 3 rok V KG nominalne zużycie paliwa przez kuchnię gazową, m 3 /h, f k KG współczynnik jednoczesności działania kuchni gazowych dla k urządzeń, -, z liczba dni w ciągu roku, w których występuje zapotrzebowanie na przygotowanie posiłków; dla budownictwa mieszkaniowego 365 d/rok, τ KG założony przeciętny czas użytkowania kuchni gazowej w ciągu doby, h/d.

8 Zapotrzebowania na gaz dla c.o. Bąkowski K. Sieci i instalacje gazowe Roczne zapotrzebowanie na gaz do celów c.o. można oszacować według zależności: B = V h,c.o. b, m 3 rok V h,c.o. godzinowe zapotrzebowanie na gaz do celów c.o. (strumień gazu dopływający do kotłów), m 3 /h, b roczna liczba godzin pracy paleniska, zależna od sposobu regulacji układu centralnego ogrzewania za pomocą instalacji: z wyposażeniem podstawowym h/rok, z zaworami termostatycznymi h/rok, z regulacją centralną pogodową h/rok, wyposażonej w zawory termostatyczne i regulację centralną pogodową h/rok. Dobowe zapotrzebowanie na gaz do celów c.o. można oszacować według zależności: B d = V h,c.o. τ, m 3 d τ liczba godzin pracy paleniska w ciągu doby (np h/d).

9 Zapotrzebowania na gaz dla p.p. i c.w.u. Bąkowski K. Sieci i instalacje gazowe Maksymalne roczne zapotrzebowanie gazu (typ E o wartości opałowej 33,12 MJ/m 3 ) na przygotowanie posiłków i ciepłej wody użytkowej dla przeciętnych warunków krajowych wynosi: przygotowanie posiłków 180 m 3 (1656 kwh), podgrzewanie wody 580 m 3 (5316 kwh), łącznie (p.p.+c.w.u.) 760 m 3 (6972 kwh).

10 Zapotrzebowania na energię dla p.p. Trojanowska M., Szul T. Modelling of energy demand for heating buildings, heating tap water and cooking in rural households Roczne zużycie energii na potrzeby gotowania w gospodarstwach domowych Liczba mieszkańców gospodarstwa domowego Q a, kwh/gospodarstwo 1 lokator lokatorów lokatorów lokatorów lokatorów lokatorów 1340 Uwagi: 1) dane dotyczą terenów wiejskich, 2) do obliczenia rocznego zapotrzebowanie na paliwo gazowe należy założyć sprawność kuchni gazowej KG = 0,6.

11 Roczne zapotrzebowanie na paliwo Dopke J. Zależność zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych od liczby stopniodni grzania Założone typy gospodarstw domowych, ich wyposażenie w urządzenia gazowe oraz roczne zużycie gazu (typ E) na poszczególne cele w Polsce Uwagi: zużycie gazu E na ogrzewanie 1 m 2 powierzchni użytkowej mieszkania 20 m 3 /rok zużycie gazu E na jedną osobę: przygotowanie posiłków 50 m 3 /rok, przygotowanie c.w.u. 250 m 3 /rok,