hőigények meghatározása hőközpontok kialakítása
DESCRIPTION
Hőigények meghatározása Hőközpontok kialakítása. Hőszállítás Épületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc. 5. félév 2009. szeptember 30. Hőigények meghatározása Példa: Használati melegvíz igények meghatározása. „Fejadag” módszer. méretezés fajlagos vízigények - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Hőigények meghatározása
Hőközpontok kialakítása
HőszállításÉpületgépészet B.Sc., Épületenergetika B.Sc.
5. félév2009. szeptember 30.
Hőigények meghatározása
Példa:
Használati melegvíz igények meghatározása
1104 Szőlőhegy utca 9. 53 lakás
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00
l/min
maximumok átlagok minimumok
A fogyasztás egy napi változása; a nap rendezett fogyasztási diagramja (53 lakásos társasház)
0
5
10
15
20
25
30
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00
idő
fogy
aszt
ás
(l/p
erc)
fogyasztás
rendezett fogyasztás
„Fejadag” módszer
méretezés fajlagos vízigények
és egyenetlenségi tényezők alapján
dii VZV
Fajlagos vízigények MI-10-158-1:1992 szerint
ivás 1-3 liter/nap, fő
főzés 4-7 liter/nap, fő
takarítás 5-10 liter/nap, fő
mosás 20-50 liter/nap, fő
mosogatás 10-40 liter/nap, fő
tisztálkodás 80-130 liter/nap, fő
WC öblítése 30-60 liter/nap, fő
összesen 150-300 liter/nap, fő
kórházak betegágyanként 400 liter/nap, ágy
szanatóriumok 200 liter/nap, ágy
kórház mosodaüzemmel 600 liter/nap, ágy
szakorvosi rendelőintézet 1000-2000 liter/nap, orvosi munkahely
bölcsöde 120-150 liter/nap, férőhely
óvoda 80-100 liter/nap, férőhely
általános iskola, zuhanyzó nélkül 150 liter/nap, tanterem
0
5
10
15
20
25
30
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00
idő
fogy
aszt
ás (l
iter
/per
c)
perces csúcsfogyasztás
15 perces csúcsfogyasztás
órai fogyasztás
csúszó 15 perces átlag
csúszó 1 órás átlag
napi át lag
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6:00 8:00 10:00 12:00
idő
fogy
aszt
ás (l
iter
/per
c)
perces csúcsfogyasztás
15 perces csúcsfogyasztás
órai fogyasztás
csúszó 15 perces átlag
csúszó 1 órás átlag
napi át lag
A fogyasztás várható ingadozása településeken
(egyenetlenségi tényezők)
A napi vízfogyasztás idősora MI-10-158-1:1992 szerint
0
2
4
6
8
10
12
0 4 8 12 16 20 24
órák
fogy
aszt
ás a
nap
i fo
gyas
ztás
%-á
ban
100 ezer felett
50-100 ezer
10-50 ezer
5-10 ezer
• n= a csapolók száma
• p= fogyasztási valószínűség
• Annak a valószínűsége, hogy éppen r db. csapolóból folyik a víz:
• Tegyük fel, hogy 5 fogyasztónk van, és p=0,2! Ekkor annak valószínűsége, hogy éppen
• 0 fogyasztó üzemel: 0,327
• 1 fogyasztó üzemel: 0,4096
• 2 fogyasztó üzemel: 0,2048
• 3 fogyasztó üzemel: 0,0512
• 0,9926
• azaz 99,26% annak a valószínűsége, hogy 5 fogyasztóból legfeljebb 3 üzemel!
rnrrnr pprnr
npp
r
nrP
)1(
)!(!
!)1()(
050 )2,01(2,0)!05(!0
!5)0(rP
151 )2,01(2,0)!15(!1
!5)1(rP
252 )2,01(2,0)!25(!2
!5)2(rP
353 )2,01(2,0)!35(!3
!5)3(rP
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0 5 10 15 20 25 30 35 40
egyidejűleg nyitott csapolók száma
való
szín
űsé
gAnnak valószínűsége, hogy egyidejűleg éppen r db.
csapolón van fogyasztás
(n = 100; p = 0,2)
KOCKAJÁTÉK
• Mi az egyes dobások előfordulásának valószínűsége?• Melyik szám fordul elő a leggyakrabban?• Mekkora az a szám, aminél
– 70%– 95%
valószínűséggel kisebbet dobunk?
(vagy fordítva: mekkora az a szám, aminél 70%, illetve 95% biztonsággal nem fogunk nagyobbat dobni?)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
a normális eloszlás eloszlásfüggvénye
a normális eloszlás sűrűségfüggvénye
A normális eloszlás jellemzői a várható érték és a szórás
mx
u
A standard normális eloszlás eloszlásfüggvénye:
Standard normális eloszlás
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
A standard normális eloszlás eloszlás- és sűrűségfüggvénye →ld. külön file-ban!
Ha t = -∞ akkor P(u) = 0
t = 0 akkor P(u) = 0,5
t = ∞ akkor P(u) = 1
t = 1,645 akkor P(u) = 0,95
t = 2,326 akkor P(u) = 0,99.
Ha például 95% megbízhatósághoz keressük x értékét:
P(u)=0,95→ t = 1,645 x = m +1,645σ
Ha n db. homogén fogyasztónk vanaz egyes fogyasztók
fogyasztásának várható értéke: Q,
fogyasztásának szórása: σ;
akkor
Qeredő = = nQ és
= = .
Ezekből: n db. homogén fogyasztó X együttes
fogyasztása 95% valószínűséggel kisebb, mint
Egyidejűségi tényező
n db. homogén fogyasztónk van, amelyek egyenkénti fogyasztásának
várható értéke: Q,
szórása: σ;
fogyasztása adott P(t1) megbízhatósági szinten: Q+t1σ.
n db. fogyasztó együttes fogyasztása P(t2) megbízhatósági szinten:
egyidejűségi tényező ≠ egyenetlenségi tényező!
Centrális határeloszlástétel
„Ha ξ1, ξ2 …azonos eloszlású, független és véges szórású valószínűségi változók közös várható értéke m és szórása σ, akkor a 0 várható értékű és egységnyi szórású
valószínűségi változók sorozata aszimptotikusan standard normális eloszlású:
Szemléletesen:
Ha egy véletlen ingadozás sok, egymástól független, egyenként csekély hatású komponens eredője, akkor az ingadozás közelítőleg normális eloszlású. (Mint az élet legtöbb jelensége.)”
(Monostory Iván: Valószínűségelmélet és matematikai statisztika, 23.2. tétel és a hozzá fűzött magyarázat; 1980 Budapest)
Épületek hővesztesége
A hőigények valószínűség-elméleti vizsgálata
.
. ,
,
.
Gévi [óra*fok/év]
• Mutassa be végtelen számú fogyasztó egyidejűségi tényezőjét, ha az egyes fogyasztókat a fogyasztás Q várható értékével és σ szórásával jellemezhetjük! Az egyes fogyasztók és a fogyasztócsoport együttes fogyasztását ugyanolyan megbízhatósággal kívánjuk leírni!
• Mutassa be egy n db. egyforma fogyasztócsoportból álló rendszer 95% megbízhatóságú szintű méretezési fogyasztásának meghatározását, ha egy fogyasztócsoport várható fogyasztása m, a fogyasztás szórása σ; P(1,645)=0,95!
• Egy fogyasztócsoport napi fogyasztásának várható értéke m, szórása σ. Mekkora fogyasztásra kell méretezni három ilyen fogyasztócsoport együttesét 99% megbízhatósági szinten? P(2,326)= 0,99
• Q1=86,4 kW, σ1=6,8kW; Q2=132,8 kW, σ2=16,3kWMennyi a két fogyasztó együttes méretezési fogyasztása 99% megbízhatósági szinten?
Egyidejűségi tényező
n db. homogén fogyasztónk van, amelyek egyenkénti fogyasztásának
várható értéke: Q,
szórása: σ;
fogyasztása adott P(t1) megbízhatósági szinten: Q+t1σ.
n db. fogyasztó együttes fogyasztása P(t2) megbízhatósági szinten:
egyidejűségi tényező ≠ egyenetlenségi tényező!
Hõforrás távhõvezeték hõközpontfogyasztói
berendezések
Hõtermelõ és hõszolgáltató fogyasztó
primer rendszer szekunder rendszer
A távhőellátás teljes rendszerének elemei:– a hőforrás és berendezései;
– a távvezeték-hálózat és berendezései;
– a fogyasztói berendezések;
– a távvezeték-hálózat és a fogyasztási berendezések kapcsolódása, a hő átadásának helye, a hőközpont.
A forróvíz távhőellátó alrendszerek hidraulikai kapcsolata alapján a távhőrendszerek
• közvetett (indirekt) • közvetlen (direkt),
kapcsolásúak
megkerülő kapcsolás
bekeverő kapcsolás
kettősbekeverő kapcsolás
befecskendező kapcsolás
a primer előremenő hőmérséklet szabályozás a fűtőműnél a hőigény függvényében
Q = f(tk) → ha a tömegáram állandó, az előremenő hőmérsékletet a külső hőmérséklet függvényében kell változtatni
az előremenő hőmérséklet előszabályozása a külső hőmérséklet függvényében
+ helyi megkerüléses szabályozás
Változó tömegáramú hőközpont párhuzamos fűtés és HMV kör
Változó tömegáramú hőközpontPárhuzamos fűtési és HMV kör,
szabályozott HMV előfűtő hőcserélővel
Változó tömegáramú hőközpontSoros fűtés és HMV kör, HMV
befecskendező ággal
Változó tömegáramú hőközpontAutomatikus soros-párhuzamos
kapcsolású hőközpont
Köszönöm a figyelmet!