Větrání kotelny
- dle technických pravidel TPG 908 02 - Větrání prostorů se spotřebiči na plynná paliva s celkovým výkonem větším než 100 kW
- přiměřené použití těchto technických pravidel doporučeno pro prostory, kde jsou umístěny spotřebiče na plynná paliva s celkovým výkonem od 50 do 100 kW
- pro plynové spotřebiče s výkonem do 50 kW platí TPG 704 01 Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách
Výpočtem se stanoví:
- průtok spalovacího vzduchu VS [m3/s]
- průtok větracího vzduchu Vi [m3/s] (kontrola předepsané intenzity větrání I)
- teplota vzduchu v kotelně ti [°C], případně ohřev větracího vzduchu a doplňkový průtok vzduchu pro odvod letní tepelné zátěže
Průtok spalovacího vzduchu Vs je určen přibližně z výhřevnosti spalovaného plynu (přesně možno určit dle chemického složení plynu):
Orientační hodnoty výhřevnosti plynů H
Druh plynu | Výhřevnost H [MJ/mn3] |
Zemní plyn | 31,9 až 37,5 |
Propan + vzduch (1:4,5) | 167 |
Propan C3H8 | 929 |
Butan (a) C4H10 | 1237 |
- Teoretický objem spalovacího vzduchu potřebný pro spálení 1 mn3 plynu (při normálních podmínkách - teplota 0 °C; tlak 101,3 kPa):
Vmin = 0,260 H - 0,25 [mn3/mn3]
- Skutečný objem spalovacího vzduchu pro skutečné podmínky (teplota t [°C] a tlak p[kPa]):
Vskut= Vmin . λ . [( 273 + t) / 273 . 101,3 / p] [mn3/mn3]
λ [-] - součinitel přebytku vzduchu potřebného pro dané topeniště
λ = 1,1 až 1,2 pro kotle na plynná paliva s přetlakovým hořákem
λ = 1,4 až 1,6 pro kotle na plynná paliva s atmosférickým hořákem
-
Průtok spalovacího vzduchu nutný pro spalování P [mn3/s] plynu: Vs = Vskut . P [m3/s]
P = (∑Qk . 3,6 / η . H)
∑Qk [kW] - součet tepelných výkonů kotlů
η [-] - účinnost kotlů
Průtok vzduchu pro zajištění předepsané intenzity větrání:
- Vi = I . O / 3600 [m3/s]
Minimální intenzita větrání I = 0,5 h-1 (půlnásobná intenzita větrání za hodinu) musí být zajištěna za všech provozních podmínek (tj. i za provozních přestávek, kdy nejsou kotle odstaveny z provozu).
O [m3] - objem prostoru kotelny
- V kotelnách s kotli vybavenými přerušovači tahu a automatickými pojistkami proti zpětnému toku spalin (u kotlů bez spalinových pojistek se tato hodnota Vi zvyšuje na dvojnásobek): Vi= (1 m3/h) . Qmax / 3600 [m3/s]
Qmax [kW] - výkon kotle s nejvyšším výkonem v kotelně
Teplota v kotelně
minimální teplota v zimním období tmin = 7 °C
maximální teplota v letním období tmax = te + 5 [°C]
te [°C] ... teplota venkovního vzduchu (zimní období dle oblasti te min = -12, -15, -18 °C; letní období te max = 30 °C)
Výpočet:
- Vnitřní tepelné zisky kotelny:
Qi max= (1,3 až 2,0) . Z / 100 . ∑Qmax [kW]
Z [%] ... podíl tepelných zisků uvolněných do kotelny z Qmax (pro kotle 0,5 až 0,6%)
∑Qmax [kW] - jmenovitý tepelný výkon kotlů
- Výpočet zimních maximálních tepelných ztrát kotelny Qez max dle ČSN 06 0210.
- Výpočtové maximální letní tepelné zisky - ovlivňují teplotu vzduchu pouze v případě obvodových stěn značně prostupných pro slun. radiaci (např. prosklených) v ostatních případech lze zanedbat:
Qel max = 0,5 až 0,6 . Qel max rad [kW]
Qel max rad [kW] ... max. zisky sluneční radiací v srpnu v 15 hodin pro danou kotelnu
ti max = 35 °C (dle údajů intenzit slun. radiace z ČSN 73 0548)
- Tepelný tok odváděný z kotelny větracím vzduchem:
zima: Qz = Qi - Qez [kW];
léto: Qz = Qi + Qel [kW]
- Teplota vzduchu v kotelně:
ti = te + Qz / Vp . ρe . c [°C]
Vp [m3/s] - průtok přiváděného venk. vzduchu (větší z hodnot Vs a Vi)
c = 1,01 kJ / kg . K
Hustota vzduchu (suchý; při teplotě t a střed. barom tlaku p): ρe = 341,7 / te + 273 [kg/m3]
Kotelny mohou být větrány systémy přirozeného, nuceného či sdruženého větrání...
Velikost větracích otvorů pro přívod vzduchu pro přirozené větrání (pro kotle B = otevřený spotřebič odebírající vzduch z kotelny):
Celkový průřez otvorů:
S = Sp + So = Vs / μp . wp [m2]
So [m2] - plocha otvorů pod stropem
μp [-] - průtokový součinitel (μ cca 0,65)
wp= (2 Δpp / ρe)0.5 [m/s]
Δpp [Pa] - rozdíl tlaku vzduchu ve venk. prostoru a tl. vzd. v kotelně u podlahy; Δpp max = 5 Pa
Průřez otvorů u podlahy (pro přívod vzduchu):
Sp = Vi / μp . wp [m2]
pro výukové účely katedry TZB zpracoval Ing. Radek Zdvořilý