Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa

Strona 1

1. Kotłownie

wbudowane

na

paliwo stałe

1. 1. Wymagania

Wymagania odnośnie kotłowni wbudowanych na paliwo stałe

zawarte są w normie PN-87/B-02411 “Kotłownie wbudowane na
paliwo stałe”.

1. 2. Dobór kotła c.o.

Kocioł powinien być usytuowany możliwie centralnie w stosunku

do ogrzewanych pomieszczeń budynku. Może być umieszczony w
piwnicy lub na poziomie ogrzewanych pomieszczeń.

Dane wyjściowe:

•

obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną Q

o

[W];

•

typ kotła;

•

sposób ogrzewania budynku;

•

wysokość komina h m;

•

lokalizacja kotłowni.

Wymagana powierzchnia ogrzewalna kotła (dla kotłów bez atestu):

((((

))))

]

[m

;

q

a

1

Q

F

2

o

ok

++++

⋅⋅⋅⋅

====

[ 1. .1]

gdzie:

Q

o

- obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną na cele c.o.,W;

q

- moc cieplna uzyskiwana z 1 m

2

powierzchni ogrzewalnej kotła:

•

kotły żeliwne: .... q = 7800 W/m

2

;

•

kotły stalowe:..... q = 8100 W/m

2

.

a

- dodatek na nieuwzględnione straty ciepła, dla kotłów wodnych:

•

rozdział dolny: ... a = 0.15;

•

rozdział górny:... a = 0.20.

Kocioł należy dobrać tak aby F

okrz

≥≥≥≥

F

ok

Wymagana moc znamionowa kotła (dla kotłów z atestem):

((((

))))

[W]

;

a

1

Q

1

,

1

Q

o

k

++++

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

====

[ 1. .2]

gdzie:

oznaczenia j.w.

Kocioł należy dobrać tak aby Q

n

≥≥≥≥

Q

k

.

1. 3. Komin

Komin należy umieszczać jak najbliżej kotłów w najwyższej części

budynku przy ścianach wewnętrznych. Wysokość komina powinna
zapewniać ciąg wymagany przez producenta kotła.

Minimalne pole poprzecznego przekroju komina (wg uproszczonej
metody obliczeń, wzór Sandera):

F

Q

h

k

k

====

⋅⋅⋅⋅

0 026

.

;

]

max

[cm

2

[ 1. .3]

gdzie:

Q

kmax

- maksymalna moc cieplna kotła, W;

h

- wysokość komina od rusztu kotła do wylotu, m.

Konstrukcja komina:

•

dla kotłów opalanych paliwem stałym:

◊

komin z cegły dobrze wypalonej i starannie zatartej;

◊

stosunek boków 1:1

÷

1:5;

◊

minimalne wymiary 20 x 20 cm;

•

dla kotłów opalanych paliwem płynnym (gaz, olej opałowy):

◊

komin z rur lub prefabrykatów kamionkowych lub ze stali
kwasoodpornej;

◊

minimalne wymiary 14 x 14 cm;

•

na dole komina musi być rewizja;

•

musi być zdylatowany od konstrukcji budynku.

1. 4. Czopuch

Czopuch łączy kocioł z kominem. Musi być szczelny i mieć dwa

otwory rewizyjne.

•

dla kotłów stalowych: ........stalowy;

•

dla kotłów żeliwnych: ........murowany;

•

musi być zdylatowany od konstrukcji budynku.

Mnimalne pole poprzecznego przekroju czopucha:

((((

))))

]

[cm

;

F

5

.

1

25

.

1

F

2

krz

cz

⋅⋅⋅⋅

÷÷÷÷

====

[ 1. .4]

gdzie:

F

krz

- rzeczywiste pole przekroju poprzecznego komina, m

2

;

1. 5. Wentylacja

Minimalne pole przekroju kanału nawiewnego:

F

F

n

krz

====

⋅⋅⋅⋅

0 5

.

; cm

2

[ 1. .5]

Minimalne wymiary kanału nawiewnego wynoszą 21x21 cm. Powietrze
powinno być nawiewane na tył kotła.

Minimalne pole przekroju kanału wywiewnego:

F

F

w

krz

====

⋅⋅⋅⋅

0 25

.

; cm

2

[ 1. .6]

Minimalne wymiary kanału nawiewnego wynoszą 14x14 cm. Należy go
prowadzić przy przewodzie spalinowym w celu polepszenia ciągu.
Otwór wywiewny należy umieszczać pod sufitem kotłowni.

1. 6. Paliwo

Roczne zapotrzebowanie na paliwo dla kotłowni opalanych
paliwem stałym:

((((

)))) [[[[

]]]]

kg/rok

;

s

Q

w

w

Sd

Q

86400

B

e

int

s

e

d

g

i

d

t

o

⋅⋅⋅⋅

θθθθ

−−−−

θθθθ

⋅⋅⋅⋅

ηηηη

⋅⋅⋅⋅

ηηηη

⋅⋅⋅⋅

ηηηη

⋅⋅⋅⋅

ηηηη

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅

====

[ 1.

.7]

gdzie:

Q

o

- obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplna dla budynku,

kW;

Q

i

- wartość opałowa paliwa, kJ/kg:

◊

dla węgla:........24000 kJ/kg

◊

dla koksu: .......28000 kJ/kg

Sd - wg wzoru [1.11]
w

t

, w

d

– współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu,

tabele 2 i 3.

η

g

– sprawność wytwarzania ciepła, przyjąć 0,75 (kocioł węglowy

lub na biomasę (drewno, pelety)

η

d

– sprawność dystrybucji ciepła, przyjąć 0,95 (poziomy w

piwnicach zaizolowane, piony bez izolacji termicznej)

η

e

– sprawność regulacji i wykorzystania ciepła, przyjąć 0,75 (brak

zaworów termostatycznych, brak regulacji centralnej)

η

s

– sprawność akumulacji ciepła, przyjąć 1,00 (brak zbiornika

buforowego)

Wartości współczynników sprawności należy przyjmować z

Rozporządzenia MI z 6.11.2008 „w sprawie metodologii
obliczania charakterystyki energetycznej budynku….”

Liczbę stopniodni Sd oblicza się z wzoru:

)

m

(

Ld

)]

m

(

t

t

[

Sd

e

o

w

L

1

m

g

⋅⋅⋅⋅

−−−−

====

∑

∑

∑

∑

====

, [dzień

⋅⋅⋅⋅

K/rok]

[ 1. .11]

gdzie:

t

wo

- obliczeniowa

temperatura

powietrza

wewnętrznego,

określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą temperatur
ogrzewanych pomieszczeń w budynkach, °C

t

e

(m) - średnia wieloletnia temperatura miesiąca m, określona

według
danych MI: (bazy, statystyczne dane klimatyczne do obliczeń
energetycznych budynków), tablica 1

Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa

Strona 2

Ld(m) - liczba dni ogrzewania w miesiącu m, określona według

Rozporządzenia

MI

z

17.03.2009

„w

sprawie

szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego…”

L

g

- liczba miesięcy ogrzewania w sezonie grzewczym.

1. 7. Dane techniczne wybranych kotłów
wodnych na paliwo stałe

1. 7. .1. Kocioł żeliwny wodny typu KZ-3K

1. 7. .2. Kocioł żeliwny wodny typu KZ-5

Tabela 1. Współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu

w okresie tygodnia w

t

Czas ogrzewania

Typ budynku

lekki*)

Ciężki

1

2

3

7 dni

1,00

1,00

5 dni

0,75

0,85

*) - Budynek lekki, którego masa części ogrzewanej
odniesiona do kubatury ogrzewanej nie przekracza
150 kg/m3.

Tabela 2. Współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w
okresie doby w

d

Czas przerw w ogrzewaniu

Typ budynku

lekki*)

ciężki*)

1

2

3

Bez przerw

1,00

1,00

4 godziny

0,96

0,98

8 godzin

0,93

0,95

12 godzin

0,85

0,91

16 godzin

0,79

0,88

*) - Budynek lekki, którego masa części ogrzewanej
odniesiona do kubatury ogrzewanej nie przekracza 150 kg/m

3

.

Tabela 3. Dane dotyczące różnych typów paliw

Opis

Jedn.

koks

węgiel

miał

węglowy

olej

opałowy

lekki

drewno zrębki trociny pelety gaz GZ-

50

elektrycz

ność

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Wartość opałowa

GJ/ton

28

24

18

42

15

-

-

18

-

-

GJ/m3

-

-

-

-

-

7

6

-

0,0338

-

Cena jednostkowa

zł/ton

1200

500

280

-

-

-

-

470

-

-

Cena jednostkowa

zł/m3

-

-

-

2500

120

105

50

-

1,00

-

Cena

ciepła

energii

pierwotnej

zł/GJ

42,86

20,83

15,56

70,03

21,05

15,00

8,33

26,11

29,59

100,00

Sprawność źródła ciepła

-

0,75

0,75

0,75

0,85

0,72

0,72

0,72

0,72

0,85

1,00

Cena

ciepła

z

uwzględnieniem
sprawności źródła ciepła

zł/GJ

57,14

27,78

20,74

82,39

29,24

20,83

11,57

36,27

34,81

100,00

Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa

Strona 3

Tabela 4. Średniomiesięczne temperatury powietrza zewnętrznego

Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa

Strona 4

Tabela 5. Wartości Ld(m) dni ogrzewania dla miesiąca m