Větrání plynových kotelen
Úvod
Větrání plynových kotelen musí zajišovat tři základní požadavky: přívod spalovacího vzduchu, intenzitu větrání (kvalitu vnitřního vzduchu) a teplotu vzduchu uvnitř kotelny.
Přívod spalovacího vzduchu je záležitost technologická - potřebný průtok vzduchu je dán výkonem hořáků kotlů. Požadavky na kvalitu vzduchu jsou hygienické a bezpečnostní. Udržení požadované teploty vnitřního vzduchu souvisí s požadavky hygienickými (na tepelnou pohodu osob) i technologickými (riziko zamrznutí vody v rozvodech).
Problematikou větrání plynových kotelen se zabývá v současné době několik normativních předpisů, především ČSN 07 0703 a TPG 908 02 (GAS s.r.o.). Hlavní norma ČSN 07 0703 Plynové kotelny byla v části větrání v prosinci 2000 upravena (změnou Z6) a řešení větrání kotelen odkazuje na technická pravidla TPG 908 02 Větrání prostorů se spotřebiči na plynná paliva s celkovým výkonem větším než 100 kW.
Cílem předloženého příspěvku je pojednat, v souvislosti s citovanou normou a technickými pravidly, o obecnější problematice větrání kotelen, případně objasnit některé zásady nových normativních požadavků.
Přívod spalovacího vzduchu
Základním funkčním požadavkem na větrání kotelen je přívod potřebného množství spalovacího vzduchu. Za všech provozních režimů je nutno zajistit spolehlivou funkci spalovacího zařízení - především požadovaný tlak vzduchu v hořáku; v kotelnách je třeba zabránit nadměrnému podtlaku, který by mohl ohrozit funkci spalování (snížení průtoku spalovacího vzduchu, nedokonalé spalování nebo i zhasnutí plamene u hořáků).
Přívod vzduchu pro plynové kotle, resp. hořáky (dle TPG 800 00) může být řešen buď z vnitřního prostoru kotelny (kotle v provedení B), nebo samostatným potrubím z venkovního prostředí (kotle v provedení C).
U kotlů v provedení B proudí spalovací vzduch z větracích otvorů od ohniště kotle přes kotelnu a podílí se na větrání kotelny. Vzduch do kotle může být nasáván buď přirozeným podtlakem v ohništi, nebo mechanicky - ventilátorem hořáku.
Pro kotle v provedení C se veškerý spalovací vzduch dopravuje do ohniště resp. hořáku potrubím (přirozeným podtlakem, nebo častěji ventilátory) a nepodílí se na větrání kotelny. Kromě rozdílných účinků na větrání liší se obě provedení i z tepelného hlediska. V prvním případě ovlivňuje přívod spalovacího vzduchu do kotelny její tepelnou bilanci (zvláště v zimě, kdy přívodem chladného venkovního vzduchu je kotelna prochlazována). V druhém případě přívod spalovacího vzduchu na tepelnou bilanci kotelny nemá vliv.
Průtok spalovacího vzduchu se určí výpočtem na základě znalosti chemického složení paliva (přesně) nebo přibližně z výhřevnosti spalovaného paliva. Výpočtové metody uvádějí objem spalovacího vzduchu (mn3)(při normálních podmínkách, tj. při 0°C a 101,3 kPa) ke spálení jednotkového množství paliva (mn3).
Teoretický objem spalovacího vzduchu Vmin, potřebný pro dokonalé spálení 1 mn3 plynu, se stanoví podle přibližného empirického vztahu [1], pro plyny o výhřevnosti H > 12,5 MJ/mn3:
Vmin = 0,260 H - 0,25 (mn3/mn3) (1)
Objem spalovacího vzduchu Vskut (m3/mn3) pro skutečné podmínky (teplotu t (°C) a tlak p (kPa)), respektující součinitel přebytku vzduchu λ (-) je dán vztahem:
(2)
Orientační hodnoty výhřevnosti plynných paliv H (MJ/mn3) jsou uvedeny v tab.1. Skutečný objem spalovacího vzduchu pro spálení paliva v konkrétním ohništi se stanoví na základě součinitele přebytku vzduchu λ (-) potřebného pro dané topeniště. Za obvyklých podmínek bývá přebytek vzduchu pro kotle na plynná paliva λ = 1,1 až 1,2; u malých kotlů až 1,5.
Druh plynu | Výhřevnost H (MJ/mn3) |
Zemní plyn | 31,9 až 37,5 |
Propan + vzduch (1:4,5) | 16,7 |
Propan C3H8 | 92,9 |
Butan (n) C4H10 | 123,7 |
Stav vzduchu (teplota t, tlak p) odpovídající průtoku Vskut (resp. Vs dle následující rovnice) je dán místem, ve kterém určujeme (měříme, kontrolujeme) průtok Vskut (Vs), tj. místem vstupu vzduchu do kotelny, resp. do ventilátoru. U přirozeného větrání je to vstup venkovního vzduchu do přiváděcího větracího otvoru, u nuceného větrání sací ústí ventilátoru. Pro tlak vzduchu p ve venkovním prostoru se doporučuje počítat se středním barometrickým tlakem pb na území ČR, tj. p = pb = 98,1 kPa. V sacím ústí ventilátoru je výpočtový tlak vzduchu p roven statickému tlaku v sání ventilátoru (což je barometrický tlak pb, snížený o součet tlakové ztráty sacího potrubí a dynamického tlaku vzduchu v sání ventilátoru).
Průtok spalovacího vzduchu Vs (m3/s), který je třeba přivádět do kotelny pro spalování paliva P se stanoví ze vztahu:
Vs = Vskut . P (3)
kde P (mn3/s) je spotřeba plynu v kotelně, podle následujícího vztahu:
(4)
kde:
ΣQk - je tepelný výkon kotlů (kW)
η - účinnost kotlů (-).
V závislosti na spotřebě paliva P, resp. na výkonu kotlů ΣQk se mění i průtok spalovacího vzduchu Vs. Pro dimenzování větracího zařízení je rozhodující, aby byl zajištěn maximální průtok Vs, což je u kotelen pro vytápění za minimálních venkovních teplot. Při přirozeném přívodu vzduchu do kotelny se průtok spalovacího vzduchu samočinně reguluje podle potřeb spalovacího zařízení. Pro maximální průtok Vs musí být dostatečně dimenzovány otvory, kterými se vzduch do kotelny přivádí, tak aby nebyl vytvořen v kotelně nepřiměřený podtlak. U nuceného přívodu vzduchu do kotelny, pokud není přiváděcí ventilátor vybaven regulací průtoku, je nutno vytvořit podmínky, aby vzduch, který se nespotřebuje ke spalování, byl odveden do venkovního prostředí s minimálním přetlakem.
Doporučuje se stanovit průtok spalovacího vzduchu pro charakteristické provozní režimy kotelny v celoročním provozu. V zimním období jsou to teploty -12°C (resp.-15, -18°C), -6°C, 0°C, 6°C, 12°C. V přechodném a letním období se přiřazuje teplotám venkovního vzduchu i odpovídající měsíc, den a hodina (21.den v 15,00 hod): 19°C březen, 26,5°C květen, 30°C červenec. Toto přiřazení umožňuje pro daný stav venkovního vzduchu provést i orientační výpočet letních venkovních tepelných zisků Qel - viz rovnice (s použitím ČSN 73 0548). TPG 908 02 požaduje provádět kontrolu průtoku spalovacího vzduchu i pro další specifické provozní režimy.
Celoroční požadavky na přívod spalovacího vzduchu není obtížné vypočítat, pokud je pro kotelnu znám denní i roční harmonogram odběru tepla. Jestliže kotelna slouží pro vytápění a pro přípravu teplé užitkové vody, lze stanovit přibližný tepelný výkon v celoročním průběhu poměrně snadno:
a) Tepelný výkon pro vytápění Q (kW) se mění v závislosti na aktuální venkovní teplotě te podle vztahu
(5)
kde:
ti (°C) - je vnitřní teplota ve vytápěných místnostech
te (°C) - je teplota venkovního vzduchu, které odpovídá výkon Q (kW)
te min (°C) - je teplota venkovního vzduchu, při které byl stanoven výkon Qmax
Qmax (kW) - je maximální tepelný výkon pro vytápění při te min (stanovený dle normy
ČSN 06 0210)
b) Při přípravě teplé užitkové vody je tepelný výkon kotelny Q (kW) přibližně konstantní. V zimním období se tento přičítá k výkonu pro vytápění, v létě se uplatní tento výkon samostatně.
V kotelnách s kotli v provedení B spalovací vzduch prochází prostorem kotelny a podílí se na větrání kotelny. V prostoru, který je spalovacím vzduchem rovnoměrně provětráván, lze zahrnout průtok spalovacího vzduchu do výpočtu předepsané intenzity větrání I (1/h). Pokud (při přirozeném větrání) dispoziční uspořádání větracích otvorů neumožňuje provětrání celého prostoru kotelny, je třeba řešit v této části prostoru doplňkový (nucený) přívod vzduchu, který zajistí předepsanou intenzitu větrání.
S problematikou přívodu spalovacího vzduchu souvisí i připojování kotlů na zařízení pro odvod spalin a dimenzování komínů. To se řídí ustanoveními norem ČSN 73 4201, ČSN 73 4210 a pravidly TPG 941 01 a TPG 800 01.
Požadovaná intenzita větrání, bezpečnost plynových kotelen
Při manipulaci s plynnými palivy a při jejich spalování v kotelnách se uvolňují (případně vznikají v ovzduší) škodlivé
plynné látky. Škodlivost těchto látek je dána jednak jejich negativním účinkem na zdraví osob při dýchání, jednak jejich výbušností.
Hygienické požadavky na limitní koncentrace škodlivin v pracovním prostředí (přípustné expoziční limity PEL
(mg/m3))jsou v Nařízení vlády [2]. Z hlediska nároků na ochranu proti výbuchu je rozhodující, aby koncentrace hořlavé látky nebezpečné výbuchem se nepřiblížila své dolní mezi výbušnosti Ld (% obj.). Za nejvyšší přípustnou mez z hlediska výbušnosti se považují hodnoty odvozené z dolní meze výbušnosti dané látky, např. dle TPG 908 02 pro propan-butan, zemní plyn je to 10 % dolní meze výbušnosti Ld. Údaje Ld pro různé látky jsou uvedeny v literatuře [1], resp. v ČSN 65 6480 až 84 (a tam citované literatuře) pro zkapalněné uhlovodíkové plyny.
Pozn.: Ld je nejnižší koncentrace hořlavého plynu ve vzduchu, při které po iniciaci dochází k samovolnému šíření plamene a k řetězovému spalování a pod kterou plynná atmosféra není již výbušná.
Hlavní plynné škodliviny:
Oxid uhelnatý CO - vzniká při nedokonalém spalování (vysoce toxický plyn, nebezpečný výbuchem, Ld = 12,5 % obj., PEL =30 mg/m3); metan CH4 (podstatná složka zem. plynu, netoxický, ale značně nebezpečný výbuchem, Ld = 5,0 % obj., PEL se neudává). Dále zkapalněné uhlovodíkové plyny s hlavními složkami propanem a butanem - propan C3H8, Ld = 1,9 % obj., n - butan C4H10, Ld = 1,6 % obj. Obecně se používají směsi zkapalněných uhlovodíkových plynů (viz ČSN 65 6480 až 84). Zkapalněné uhlovodíkové plyny v nižších koncentracích jsou neškodné (propan do 1 % obj., butan do 0,5 % obj.), při vyšších koncentracích vyvolávají bolesti hlavy, nevolnost a působí též narkoticky (PEL se neudává).
Zemní plyn (Rusko, Baku): 93 % CH4 (kromě C2H6, CO2, N2), Ld = 5 až 6 % obj. Složení topných směsí zkapalněných uhlovodíkových plynů uvádí ČSN 65 6480 až 84. Svítiplyn (v ČR se již nepoužívá) obsahuje 10 až 12 % CO a 19 až 21 % CH4 (kromě CO2, CnHm, O2, N2), Ld se udává 5 až 6 % obj.
Z hlediska větrání je závažná hustota plynů, a to v poměru ke vzduchu za téže teploty. V klidném prostředí dojde k výškovému rozvrstvení plynů - plyny těžší než vzduch se shromažďují u podlahy místnosti, plyny lehčí než vzduch se udržují pod stropem. V dalším textu jsou uvedeny hustoty plynů ρ (kg/m3) za normálních podmínek (0°C, 101,3 kPa). Dále je uvedena poměrná hustota plynu vzhledem ke vzduchu za téže teploty ρrel. (-) = ρplynu/ρvzduchu.
Vzduch (suchý): ρ = 1,293 kg/m3 ρrel. = 1 |
Svítiplyn: ρ = 0,608, resp. 0,659 kg/m3 ρrel. = 0,47 resp. 0,51 |
Zemní plyn: ρ = 0,828, resp. 0,866 kg/m3 ρrel. = 0,64 resp. 0,67 |
Propan: ρ = 2,017 kg/m3 ρrel. = 1,56 |
Butan: ρ = 2,651 kg/m3 ρrel. = 2,05 |
Uvolňování škodlivin v kotelnách na plynná paliva je nahodilé, větší výskyt škodlivin má již převážně charakter havárie. Plyny, které se v kotelnách vyskytují, jsou však toxické a výbušné, je proto nutno udržovat trvalé větrání, a to v celém prostoru kotelny. V žádném případě však větrání nemůže zajistit např. hygienicky přípustné koncentrace oxidu uhelnatého, jestliže při nedokonalém spalování, při vadné funkci komína, unikají spaliny do kotelny.
Jak bylo uvedeno, skutečný charakter vývinu škodlivin v kotelnách je neustálený, nahodilý. Číselné údaje o produkci škodlivin nemá projektant pro kotelnu k dispozici; při návrhu větrání se proto vychází z předepsaných nebo doporučených hodnot intenzity větrání I (1/h) definované vztahem
I = Vi / O (6)
kde je:
Vi - průtok venkovního vzduchu pro větrání (pro odvod škodlivin v ovzduší kotelny); (m3/h)
O - vnitřní objem větraného prostoru kotelny (m3)
Vi - je minimální průtok, který musí být zajištěn po celou provozní dobu kotelny (za všech provozních stavů).
Vnitřní objem kotelny se určí jako prostor ohraničený plochami obvodových konstrukcí, podlahy a stropu. Do objemu se započítávají světlíky a střešní nástavby (spojené neuzavíratelně s kotelnou), mají-li přední podhledovou plochu větší než 2 m2 a kanály a montážní šachty, u kterých je půdorysný průřez větší než 0,5 m2 .Vnitřní zařízení se od objemu kotelny neodčítá.
Z předepsané hodnoty I (1/h)a daného objemu kotelny O (m3)se určí potřebný průtok venkovního vzduchu Vi (m3/s) podle vztahu (6), tj.
Vi = I . O/3 600 (7)
Předepsaná intenzita větrání I (1/h)
Základní požadavky na intenzitu větrání v plynových kotelnách jsou uvedeny v ČSN 07 0703 a TPG 908 02. Do konce roku 2000 byly požadavky soustředěny v ČSN 07 0703. Změnou Z6 normy ČSN 07 0703 byly hlavní zásady větrání plynových kotelen (vč. hlavních požadavků na intenzitu větrání) přesunuty do TPG 908 02, přesto však některé požadavky zůstaly v ČSN 07 0703. V následujícím textu jsou proto uvedeny (citovány) nejdůležitější údaje, resp. změny z obou předpisů.
V TPG 908 02 "Větrání prostorů se spotřebiči na plynná paliva s celkovým výkonem větším než 100 kW" jsou stanoveny následující požadavky (v kotelnách s celkovým výkonem od 50 kW do 100 kW se doporučuje přiměřené použití těchto pravidel):
|
V ČSN 07 0703 Plynové kotelny, změna Z6 obsahuje v části týkající se větrání kotelen tyto změny:
|
Zajištění bezpečnosti plynových kotelen
Pro zajištění bezpečnosti proti výbuchu musí být plynové kotelny vybaveny bezpečnostním systémem. Podrobnosti určuje TPG 908 02. Hlavní součástí bezpečnostního systému je detekční systém s automatickým uzávěrem plynu, který samočinně uzavře přívod plynu do kotelny při překročení indikovaných limitních parametrů. Do bezpečnostního systému je začleněna i indikace překročení teploty vnitřního vzduchu.
Instalace bezpečnostního systému je zvláště důležitá v souvislosti se změnou ČSN 07 0703, která umožnila snížit průtok větracího vzduchu z výměny trojnásobné na půlnásobnou. Detekční systém má dvoustupňovou funkci: 1. stupeň - optická a zvuková signalizace do místa obsluhy, nebo dozoru, 2. stupeň - blokovací funkce (funkce automatického uzávěru). Provoz kotelny může být obnoven až po osobním zásahu obsluhy nebo dozoru.
Limitní indikované parametry
|
Požadavky na umístění detekčního systému stanoví TD 938 01. Do bezpečnostního systému kotelny se doporučuje zařadit i signalizaci 1. stupně při:
|
V kotelnách, kde jsou instalovány kotle a ohřívače s přerušovači tahu, se zásadně doporučují zařízení vybavená automatickými pojistkami proti zpětnému toku spalin. Do jedné kotelny se nedoporučuje instalovat současně spotřebiče s přetlakovými a atmosférickými hořáky. Zabezpečovací zařízení kotelen pod úrovní terénu, ve kterých se spaluje plyn těžší než vzduch, se řeší podle pravidla TD 800 02.
Kotelny jsou ve smyslu ČSN EN 6007910 (ČSN 33 2320) prostory bez nebezpečí výbuchu, tj. prostory, v nichž se nebezpečná koncentrace neočekává v takovém množství, aby bylo třeba zvláštních opatření pro konstrukci, instalaci a použití zařízení. Požární bezpečnost se řeší v souladu s normami ČSN 73 0802,ČSN 73 0804, ČSN 73 0872 a ČSN 06 1008. Kotelna tvoří vždy samostatný požární úsek. Jsou-li u nuceného větrání použity požární klapky, musí při jejich uzavření automatický uzávěr přerušit přívod plynu do kotelny.
Tepelný stav v kotelnách
Kotelny, které jsou vybaveny automatickým řízením a regulací, nevyžadují ve většině případů trvalou obsluhu. Při úpravě mikroklimatu (zvláště za extrémních zimních i letních venkovních podmínek) je proto možno připustit teplotu uvnitř kotelny, která je na okraji hygienicky přípustných hodnot. Samozřejmě nelze podkročit teplotu, která by mohla ohrozit funkci topného systému v kotelně (nebezpečí zamrznutí), případně překročit teplotu, která by ohrozila funkci technologie.
Určující vnitřní teplotou v pracovním prostředí je podle [2]operativní, resp. výsledná teplota tg (°C)měřená kulovým teploměrem. Tato veličina vyjadřuje současný vliv teploty vzduchu a teploty okolních ploch jednou charakteristickou hodnotou. Z praxe dimenzování větrání v plynových kotelnách (při kvalitních tepelných izolacích kotlů i tepelných rozvodů) vyplývá, že za určující kritérium při dimenzování větrání s ohledem na mikroklima lze použít teplotu vzduchu.
V zimním období (s ohledem na krátkodobý pobyt obsluhy v kotelně) lze doporučit (při oblastní teplotě te min dle ČSN 06 0210) min. výpočtovou teplotu vnitřního vzduchu ti min = 7°C. V letním období (při te max = 30°C) z dosavadních zkušeností vyplývá doporučení ti max = te max + 5°C.
Úprava tepelného stavu v kotelnách se principiálně navrhuje pro dvě extrémní období:
a) zimní období, pro výpočtové teploty venkovního vzduchu te min = -15 až -18°C (oblastní teplota dle normy ČSN 06 0210)
b) letní období te max = 30°C (dle normy ČSN 73 0548). Kontrolu vnitřní teploty se doporučuje provádět v průběhu ročního období pro stavy venkovního vzduchu uvedené v odst.2 Přívod spalovacího vzduchu.
V zimním období u kotelen na plynná paliva jsou vnitřní tepelné zisky od kotlů a rozvodů tepla malé (v důsledku dobré tepelné izolace). To snižuje ztráty při výrobě tepla, ale často neposkytuje dostatečný tepelný tok pro ohřátí venkovního větracího vzduchu, a to i pro dosažení relativně nízké teploty požadované v kotelně (7°C). Pokud tepelný zisk od kotlů nepostačí na ohřátí venkovního vzduchu na požadovanou teplotu v kotelně, je nutno větrací vzduch ohřívat, a to buď při nuceném větrání ohřevem přiváděného větracího vzduchu, nebo u přirozeného větrání cirkulační vzduchotechnickou jednotkou, v obou případech s automatickou regulací teploty vnitřního vzduchu v kotelně.
V přechodném období (případný ohřev venkovního větracího vzduchu je odstaven) teplota vnitřního vzduchu v kotelně vzrůstá a v extrémních letních podmínkách může dosáhnout až maximální přípustné hodnoty ti max = 35°C. U kotelen provozovaných na plný výkon i v létě (např. pro technologii) a do kterých, díky stavebnímu provedení, pronikají značné venkovní tepelné zisky (zvláště prosklenými plochami), může být požadavek na dodržení uvedené vnitřní teploty v létě rozhodující pro dimenzování větrání. Pro tento případ lze navrhnout samostatné doplňkové letní větrání (přirozené nebo nucené), které bude v provozu výhradně v létě.
Tepelná zátěž kotelen
Tepelný tok, který v kotelnách odvádí větrací vzduch (tepelná zátěž) Qz (W) je ovlivněn jednak vnitřními zdroji tepla Qi (W), jednak tokem tepla z venkovního prostředí (v létě) Qel (W), jednak tepelnými ztrátami v zimě Qez (W). Tok tepla z venkovního prostředí v létě (tepelné zisky kotelny) ovlivňuje mikroklima převážně v případech, kdy obvodové stěny kotelny jsou značně prostupné pro sluneční radiaci (prosklené plochy); v ostatních případech lze letní venkovní tepelné zisky zanedbat.
Tepelná zátěž Qz se určí takto:
|
Orientačně lze stanovit vnitřní tepelnou zátěž od kotlů, potrubí, armatur ze vztahu
Qi = 1,3 až 2,0 . (Z/100) . ΣQk (11)
kde je součinitel Z (%), který vyjadřuje podíl tepelného toku uvolňovaného z celkového výkonu kotlů do kotelny (u kotlů na plynná paliva Z = 0,5 až 0,6); ΣQk (W) je tepelný výkon kotlů.
Zvýšení tepelných zisků vlivem přestupu tepla z povrchu potrubí a armatur se ve vztahu (11) respektuje součinitelem 1,3 až 2,0. U moderních kotlů a kotelen na plyn (vzhledem k velmi dobrým tepelným izolacím) lze předpokládat všechny součinitele na spodní hranici.
Tepelné ztráty kotelny Qez (v zimě) se počítají podle ČSN 06 0210. Při výpočtu venkovních tepelných zisků Qel lze při zjednodušeném výpočtu uvažovat pouze zátěž prostupující sluneční radiací prosklenými plochami Qel rad. S ohledem na akumulaci tepla do vnitřních stěn kotelny je možno pro výpočet venkovní tepelné zátěže uvažovat s hodnotou Qel ≈ (0,5 až 0,6) Qel rad max. Při výpočtu letní tepelné zátěže lze využít údajů intenzit sluneční radiace z ČSN 73 0548.
Kontrola teploty vnitřního vzduchu ti kotelně
Kontrola teploty ti se provádí pro průtok přiváděného vzduchu Vp (m3/s) do kotelny, který je dán větší hodnotou z průtoku spalovacího vzduchu Vs a průtoku pro zajištění požadované intenzity větrání Vi.
V zimním období platí
(12)
kde:
Qi (W) | - je vnitřní tepelná zátěž stanovená dle vztahu (11) |
c = 1010 J/kg K | - měrná tepelná kapacita vzduchu |
ρe (kg/m3) | - hustota venkovního vzduchu |
te (°C) | - teplota venkovního vzduchu |
Qez max | - tepelná ztráta kotelny stanovená pro extrémní venkovní teplotu t e min (oblastní teplotu dle ČSN 06 0210) a zvolenou výpočtovou hodnotu t i výp (navrženou při výpočtu tepelných ztrát kotelny bez uvažování větrání) |
Výpočet ti se doporučuje provést v průběhu ročního období, v charakteristických provozních stavech (daných tepelným výkonem kotelny).
V letním období platí
kde:
Qz (W)se stanoví podle rovnice (10) jako součet vnitřních tepelných zisků a případné tepelné zátěže sluneční radiací prostupující prosklenými plochami do kotelny.
Hodnocení vypočítané vnitřní teploty ti:
Pokud je teplota ti stanovená výpočtem ze vztahu (12) nebo (13) po dobu provozu kotelny v rozmezí 7 až 35°C, je stav vyhovující. Jinak se doporučuje provést následující opatření:
- Teplota ti stanovená ze vztahu (12) je v zimě menší než 7°C, přiváděný vzduch o průtoku Vp je nutno ohřívat. Tepelný tok Qoh (W) potřebný k ohřevu průtoku venkovního vzduchu Vp (m3/s) v ohřívači větrací jednotky na požadovanou minimální teplotu vnitřního vzduchu ti min (7°C ) je dán vztahem
Qoh = Vp . ρe .c . (ti min - ti) (14)
kde ti (°C) je teplota vnitřního vzduchu stanovená výpočtem ze vztahu (12) - Teplota ti stanovená výpočtem ze vztahu (13) je v létě větší než 35°C, aby nebyla překročena maximální teplota vnitřního vzduchu ti max = 35°C (při te max = 30°C), je třeba zvýšit průtok přiváděného vzduchu Vp na hodnotu Vp let danou vztahem
(13)
|
Systémy větrání plynových kotelen
Větrání kotelen může být přirozené, nucené (přetlakové) nebo sdružené (přetlakové), tj. kombinace přirozeného a nuceného větrání. Příklady uvedených systémů jsou na obr. 1,2,3.
Principiálním požadavkem je, aby do kotelny byl zajištěn v daných provozních stavech požadovaný průtok vzduchu Vs a Vi a vnitřní teplota ti v kotelně se pohybovala celoročně v požadovaných mezích. Doporučuje se vždy upřednostnit přirozené větrání před větráním nuceným, resp. sdruženým.
Průtok Vs se mění v závislosti na výkonu kotelny. Průtok Vi je požadován trvale, pokud je kotelna v provozu. Dodržení požadované vnitřní teploty ti v kotelně v zimě i v létě je nutno kontrolovat. Pro extrémní podmínky v zimě se navrhuje ohřev venkovního vzduchu (při respektování požadavku na maximální úspory energie) buď ohřevem oběhového vzduchu v kotelně (obr. 1c) nebo ohřevem nuceně přiváděného vzduchu (obr. 2c). V letních xtrémních podmínkách se v plynových kotelnách zřizují pro přirozené větrání doplňkové (uzavíratelné) otvory pro přívod a odvod vzduchu nebo u nuceného větrání doplňkové nucené větrání.
Některé obecné zásady pro návrh větracích zařízení
|
Přirozené větrání
|
Pokud je nutno větrací vzduch v zimě ohřívat, provede se to teplovzdušnou jednotkou pro ohřev oběhového vzduchu, umístěnou v kotelně. S ohledem na ekonomii provozu je třeba ohřev vzduchu minimalizovat.
Nucené, sdružené větrání
|
Literatura
[1] Recknagel - Sprenger - Schramek: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. Oldenbourg Verlag,München 1999.
[2] Nařízení vlády č.178/2001 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví zaměstnanců při práci.
[3] Topenářská příručka. GAS s.r.o., Praha 2001.
[4] Chyský, J. - Hemzal, K.a kol.: Větrání a klimatizace. Technický průvodce sv.31.Bolit - B press,Brno 1993.
[5] Drkal, F. - Nový, R.: Větrání a snižování hluku kotelen. ČSVTS, Praha 1989.
[6] Vyhláška ČÚBP č.48/1982 Sb., kterou se stanoví základní požadavky k zajištění bezpečnosti práce a technických zařízení, ve znění vyhlášky č.324/1990 Sb. a č.207/1991.
[7] Vyhláška ČÚBP č.91/1993 Sb., k zajištění bezpečnosti práce v nízkotlakých kotelnách.
Normy
|
Technická pravidla GAS s.r.o
|