Demonstrační výuková laboratoř technických zařízení budov

  Vybavení laboratoře   Historie   Poděkování  

Foto: Laboratoř TZBDemonstrační a výuková laboratoř na ČVUT v Praze Fakultě stavební, je určena pro výuku v bakalářských a především magisterských a doktorských studijních předmětech v programech oborů

  • Budovy a prostředí
  • Inteligentní budovy
  • Stavební inženýrství
  • Architektura a stavitelství
  • Konstrukce pozemních staveb

EXPERIMENTÁLNÍ VYBAVENÍ LABORATOŘE

Na laboratoře se sponzorsky podílelo několik významných firem z oboru TZB, kterým tímto velice děkujeme.

Měřící kabina s regulovatelnými teplotami jednotlivých povrchů

Základem laboratoře je měřící kabina s regulovatelnými teplotami jednotlivých povrchů a řízeným přívodem a odvodem vzduchu. Rozměry kabiny jsou přibližně hloubka 3 m x šířka 3,5 m a výška 2,9 m. Konstrukce kabiny je tepelně izolovaná lehká stavba s nosnými prvky z C profilů opatřených Sdk záklopem. Z vnitřní strany jsou na površích přilepeny okruhy kapilárních rohoží G-term kryté tenkou stěrkovou omítkou a olejovým nátěrem odolným vlhkosti a zkondenzované vodní páře. Podlaha kabiny spočívá na izolovaném betonovém základě, nášlapnou vrstvou je dlažba.
Každý z povrchů kabiny je vybaven samostatným okruhem kapilárních rohoží. Okruhy jsou napojeny na samostatný okruh spojený s okruhem vytápění a chlazení. Maximální tepelné a chladící výkony všech povrchů v kabině se pohybují v rozmezí 6 až 8 kW.

Měřící linka pro hydraulické vyvažování teplovodních otopných soustav

Na vyvažovací a měřící lince se studenti mají možnost naučit hydraulicky stabilizovat soustavu s kapalinovým oběhem. Linka sestává ze čtyř větví představujících různé zapojení zařízení v otopné případně i chladící sestavě. První větví je sestava trojice otopných těles, z nichž každé je připojené přes jinou armaturu. Další dvě větve představují různé varianty zapojení okruhu tepelného výměníku ve vzduchotechnické jednotce. Poslední větev je osazena modely fancoilů.

Měřící sestava pro analýzu obrazu proudění a dosahu proudu různých typů vyústek

V rámci klimatické komory je provozována měřící sestava pro analýzu obrazu proudění a dosahu proudu různých typů vyústek. Sestava obsahuje rychlostní senzory pro různé rozsahy rychlostí, teplotní čidla pro měření teploty vzduchu i povrchové teploty stěn. Sběr dat zajišťuje ústředna Ahlborn Almemo. Pro rozmístění čidel v prostoru komory jsou použity předpřipravené kotevní body ve stěnách a stropu komory a pomocné kotevní konstrukce.

Stratifikovaný zásobník tepla

Provozně samostatným zařízením je stratifikační zásobník tepla objemu 650 l. Zásobník slouží pro pokusy s vertikálním rozložením vodního objemu do vrstev a jejich odezvu na řízené přítoky a odběry vody. Zásobník je zapojen ke zdroji tepla. Dodávka tepla umožní ohřev vody přiváděné k hlavní stratifikační vestavbě v zásobníku simulující například tepelný zisk z okruhu solárních kolektorů. Odběr tepla ze zásobníku je zajištěn sedmi samostatnými odběry rozmístěnými po výšce. Každý z odběrů je osazen teplotním čidlem a průtokoměrem Ahlborn, měřené data zajišťuje měřící ústředna Ahlborn Almemo. Pro potřeby měření je zajištěno maření tepla z odběrů v zásobníku pomocí deskového výměníku Reflex. Vrat z odběrů tepla do nádrže představující návrat vody z otopné soustavy je napojen na druhou stratifikační vestavbu. Zásobník je opatřen celoplošným prosklením čelní části umožňujícím vizuální kontrolu provozu klapek. Po výšce zásobníku jsou rozmístěna teplotní čidla měřící rozložení teplot.

OBSLUŽNÁ TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ

Zdroj tepla

Zdrojem tepla pro celý systém laboratoře je elektrokotel Protherm Rejnok výkonu 16 kW napojený na vstup do hlavního rozdělovače tepla, z kterého jsou následně rozvedeny čtyři okruhy odběrů tepla. Prvním okruhem je dodávka tepla do měřící kabiny, druhým okruhem je vyvažovací linka, třetím je ohřev stratifikovaného zásobníku a posledním je přívod tepla do vzduchotechnické jednotky.

Zdroj chladu

Zdrojem chladu je tepelné čerpadlo Viessmann Vitocal 300, které je zapojeno do vnitřního systému laboratoře na straně výparníku tepelného čerpadla a umožní chlazení okruhů. Chladící výkon se pohybuje kolem 11 kW. Maření tepla vzniklého na kondenzátoru je zajištěno vnějším suchým chladičem LU-VE SHLS 38 M od firmy Daikin.

Vzduchotechnická jednotka

Řízený přívod a odvod vzduchu do měřící kabiny je zajištěn novým typem vzduchotechnické jednotky Duplex navrženou na jmenovitý průtok vzduchu 900 m3/h. vzduchotechnická jednotka je vybavena plně plynule řízenými otáčkami ventilátorů přívodu i odvodu vzduchu udržujícími konstantní objemový průtok podle externí tlakové ztráty v potrubí. Jednotka je vybavena rekuperačním výměníkem a dvojicí tepelných výměníků pro ohřev a chlazení vzduchu.

Regulace

Regulace provozu měřící kabiny je zajištěna autonomními regulátory firmy Addat, které na základě zadané požadované teploty řídí směšování příslušné větve tepla a chladu, včetně přepínání mezi okruhy. Korekce řízení probíhá na základě teplot měřených samostatně na na přívodu za směšovací sestavou a těsně za výstupem média z kapilárních rohoží. Regulační systém umožňuje přímé řízení vzduchotechnické jednotky, které umožňuje při provozu libovolně měnit provozní stavy určené teplotou a objemovým průtokem přiváděného vzduchu.

Regulační systém je sjednocen v uceleném řídícím systému, který umožňuje plnou kontrolu dílčích regulátorů, monitoring a sběr dat.

Potrubní rozvody

Rozvody všech okruhů topení a chlazení jsou smontovány z měděných trubek spojovaných lisovanými spoji tvarovkami Sanha. V rozvodech tepla a chladu jsou obsaženy vždy dva kombinované rozdělovače a sběrače, jeden jako hlavní a druhý sloužící výhradně pro měřící kabinu.
Potrubí je vedeno horizontálně přiznané pod podhledem k jednotlivým odběrům. Celé rozvody jsou izolovány tepelnou izolací Kaiflex a Armaflex. Konečná povrchová úprava je zajištěna fólií Okapak, která zajistí ochranu povrchu izolace proti drobnému poškození a umožní snadnou údržbu.
Správné hydraulické poměry v rozvodech jsou zajištěny vyvažovacími armaturami STAD s měřením diferenčního tlaku na armatuře.