HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 1

Zawarto

ść

projektu w

ę

zła cieplnego

I.

Opis techniczny .................................................................................................................. 2

1. Podstawa opracowania ...................................................................................................... 2
2. Temat i zakres opracowania ............................................................................................... 2
3.

Dane wyjściowe ............................................................................................................. 3

4.

Opis projektowanego rozwiązania ................................................................................. 3

5.

Armatura, rurociągi, izolacje termiczne i antykorozyjne (dotyczy tylko instalacji

wodnych) ................................................................................................................................ 4
6. Wytyczne dla branżowe

II. Obliczenia........................................................................................................................... 7

1. Podstawowe wyniki obliczeń ............................................................................................. 7
2. Układ pomiarowo-rozliczeniowy energii cieplnej

3. Dobór naczynia wzbiorczego dla instalacji c.t. .................................................................. 7
4. Dobór zaworu bezpieczeństwa dla instalacji c.t................................................................. 8

5. Dobór regulatora przepływu i ciśnienia 10
6. Dobór zaworu regulacyjnego c.t. 10

7. Strata ciśnienia węzła ....................................................................................................... 10

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 2

I. Opis techniczny

1. Podstawa opracowania

a.) umowa nr ZP/471/U/07

b.) notatka służbowa spisana w dniu 27.03.07 r. pomiędzy UAM Poznań, reprezentowanym

przez Z-cę Kierownika Działu Technicznego mgr inż. Krzysztofa Noteckiego, a Firmą

HEAT & WATER Projektowanie i Doradztwo, reprezentowaną przez mgr inż. Romana

Biskupa, dotyczącą potwierdzenia bilansu cieplnego na potrzeby technologiczne central

wentylacyjnych dla przedmiotowych obiektów (zał. do projektu).

c.) ustalenia branżowe pomiędzy Zamawiającym, Pracownią Projektową Mieczysław

Porowski, a Wykonawcą.

d.) inwentaryzacja pomieszczenia węzła

e.) istniejące dokumentacje techniczne udostępnione Wykonawcy :

-

P.T. węzła cieplnego c.o. etap I, II opracowany przez Ciepłownik Sp. z o.o.,

-

P.T. modernizacji wentylacji i c.o. opracowany przez INSTAL Poznań,

-

Aneks do projektu instalacji zasilania nagrzewnic i wody lodowej opracowany przez

Pracownia Projektowa Mieczysław Porowski.

-

P.T. instalacji c.o. w budynku Collegium Minus UAM w Poznaniu opracowany przez

Ciepłownik Sp. z o.o.

-

P.T. modernizacji sali XVII w budynku UAM opracowany przez ART. Space

Pracownia Architektoniczna.

-

P.T. instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnej dla sali im. Lubrańskiego, opracowany

przez Pracownię Projektową Mieczysław Porowski.

-

P.T. sprawdzenie doboru urządzeń węzła cieplnego po dołączeniu instalacji zasilania

nagrzewnic wentylacyjnych opracowany przez Michała Dziennika i Romualda

Sztukiewicza.

2. Temat i zakres opracowania

Przedmiotem niniejszego opracowania jest modernizacja istniejącego węzła cieplnego

w budynku Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza przy ul.Wieniawskiego 1 w Poznaniu.

Zakres modernizacji obejmuje budowę niezależnego zasilania dla potrzeb cieplnych instalacji

wentylacji Collegium Minus i Auli UAM.

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 3

3.

Dane wyjściowe

Bilans ciepła sporządzono na podstawie dostarczonych przez Inwestora dokumentacji

technicznych oraz danych dotyczących sali nr 19 (projektowanej).

1. Węzeł nr 1 Aula UAM : Q

co

= 304,5 kW,

2. Węzeł nr 2 Collegium Minus UAM : Q

co

= 560,6 kW.

3. Ciepło technologiczne :

-

sala Lubrańskiego : Q

ct

= 80,7 kW,

-

sala nr 17 : Q

ct

= 21,6 kW,

-

sala nr 19 (projektowana) : Q

ct

= 31,0 kW,

-

aula UAM : Q

ct

= 508,3 kW,

-

klub profesorski : Q

ct

= 10,0 kW,

-

nagrzewnica Rektorat Q

ct

= 22,0 kW

Razem zapotrzebowanie na ciepło technologiczne wynosi : 675,6 kW.

Ww. wielkość zapotrzebowania ciepła na cele technologiczne będzie podstawą do

zaprojektowania węzła cieplnego.

Do obliczeń przyjęto następujące dane:

Dane

Wartości

Zapotrzebowanie ciepła na c.t.

675,6 kW

Temperatura zasilania powrotu instalacji c.t.

80/60

o

C

Temperatura zewnętrzna obliczeniowa

-18

o

C

Ciśnienie dyspozycyjne na obiegu c.o.

50,0 kPa

Ciśnienie dyspozycyjne m.s.c.

150 kPa

Temperatura wody sieciowej w okresie grzewczym

130/65

o

C

4. Opis projektowanego rozwiązania

Zaprojektowano węzeł cieplny na cele ciepła technologicznego z wymiennikiem firmy

Alfa-Laval typu M6-FG/52-0,5-Alloy316-EPDMCT o mocy maksymalnej na c.t. 675,6 kW.

Ponadto zakłada się rozdzielenie instalacji wewnętrznych centralnego ogrzewania i

ciepła technologicznego. Urządzenia węzłów centralnego ogrzewania pozostaną bez zmian.

Zaprojektowano układ automatycznej regulacji z zastosowaniem urządzeń produkcji

firmy Danfoss. Regulacja temperatury wody instalacyjnej c.t. będzie realizowana przez

regulator ECL Comfort 200 z kartą P16.

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 4

Woda instalacyjna dla potrzeb c.t. będzie przygotowywana w płytowym wymienniku

ciepła typu M6-FG/52-0,5-Alloy316-EPDMCT

– liczba płyt 52 szt. Do regulacji temperatury

wody instalacyjnej zaprojektowano zawór VM2 Dn 40 mm K

v

= 16,0 m

3

/h z siłownikiem

AMV 23. Przed zaworem regulacyjnym należy zamontować zawór AVPB 50 K

v

= 20,0 m

3

/h.

Temperatura wody regulowana będzie w zależności od nastawionej krzywej grzewczej dla

obiektu poprzez regulator ECL200 z kartą P16.

Obieg wody instalacyjnej wymuszany będzie przez pompę elektroniczna typu Stratos

80/1-12 1x230V. Zabezpieczenie instalacji przed przekroczeniem maksymalnego ciśnienia

stanowić będą 2 zawory SYR 1915 Dn 25; nastawa zaworu 5,0 bar. Przyrost objętości wody

przejmie istniejące naczynie wzbiorcze Reflex N800 o maksymalnym ciśnieniu roboczym

6,0 bar ( naczynie należy odłączyć od układu c.o. Collegium Minus ). Dla ochrony przed

wzrostem temperatury wody instalacyjnej c.t. projektuje się termostat ST-1 z funkcją

samoczynnego załączenia po spadku temperatury poniżej zadanej.

Włączenie węzła wykonać zgodnie z załączonym schematem (rys. 2).

5. Armatura, rurociągi, izolacje termiczne i antykorozyjne (dotyczy tylko instalacji

wodnych)

Wszystkie rurociągi wysokoparametrowe w węźle należy wykonać z rur stalowych

bez szwu, walcowanych na gorąco, o sprawdzonej wytrzymałości wg PN 80/H-74219.

Rurociągi te łączyć przez spawanie i prowadzić ze spadkiem 3

‰

w kierunku odwodnień.

Rurociągi podpierać na wspornikach przy ścianie lub umocować na specjalnej konstrukcji ze

stali profilowanej, umocowanej na betonowej posadzce. Rurociągi pomiędzy urządzeniami

prowadzić na wysokości 2,5 m od posadzki pomieszczenia. Odległości między podporami

powinny wynosić od 3 do 4 m.

Najwyższe punkty instalacji należy odpowietrzyć, a najniższe odwodnić.

Instalację należy poddać próbie wodnej na ciśnienie 1,5·p

rob

bez podłączenia armatury

i zaworu bezpieczeństwa lub 1,25·p

rob

dla instalacji z armaturą.

Ciśnienie próbne należy utrzymać przez co najmniej 0,5 godziny.

Rurociągi pomalować farbą poliwinylową do gruntowania termoodporną do 150

o

C,

szarą, srebrzystą, a następnie dwa razy emalią poliwinylową termoodporną do 150

o

C .

Wszystkie rurociągi izolować za pomocą otulin termoizolacyjnych o grubościach

spełniających wymogi PN- B-02421 aktualnie wydanie

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 5

Grubości izolacji zgodnie z PN-B-02421:2000

Ś

rednica rurociągu

[mm]

150

o

C

80

o

C

do 60

o

C

≤

DN 20

35

20

15

DN 25

35

20

15

DN 32

40

25

15

DN 40

40

25

15

DN 50

45

25

20

DN65

50

30

20

DN80

55

35

25

DN100

60

40

25

DN125

65

45

30

DN150

70

45

35

DN200

75

50

40

Kierunki przepływu wody oznaczyć czarnymi strzałkami o długości 50 do 300 mm,

zależnie od średnicy rurociągu zgodnie z Polską Normą.

UWAGA

1. Urządzenia montować zgodnie z ich DTR.

2. Wszystkie prace wykonać zgodnie z:

•

Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlano-Montażowych Część II.

- Instalacje sanitarne i przemysłowe.

•

Wymagania techniczne COBRTI Instal zeszyty 1-9

3. Wszystkie prace budowlane wykonać zgodnie z obowiązującymi przepisami BHP

6. Wytyczne dla branżowe

branża instalacji elektrycznych i automatyki

-

podłączyć wszystkie urządzenia węzła c.t. do regulatora węzła

-

nastawić temperatury zasilania na regulatorze ciepła zgodną z krzywą grzewczą

budynku

-

przewody zasilające urządzenia układać na ścianach w rurkach elektroinstalacyjnych

PVC oraz w korytkach kablowych,

-

regulator i wszystkie urządzenia węzła c.t. podłączyć do rozdzielnicy elektrycznej (

zawór regulacyjny VM2 Dn40, pompę obiegową Stratos 80/1-12 1x230V, regulator

ECL 200+P16).

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 6

branża instalacyjna

-

wykonać wszystkie podłączenia projektowanego węzła c.t. do istniejącego węzła

zgodnie ze schematem technologicznym rys. nr 2,

-

rurociągi pomalować farbą poliwinylową do gruntowania termoodporną do 150

o

C,

szarą, srebrzystą, a następnie dwa razy emalią poliwinylową termoodporną do 150

o

C

-

kierunki przepływu wody oznaczyć czarnymi strzałkami o długości 50 do 300 mm,

zależnie od średnicy rurociągu zgodnie z Polską Norm

-

instalację należy poddać próbie wodnej na ciśnienie 1,5·p

rob

bez podłączenia armatury

i zaworu bezpieczeństwa oraz 1,25·p

rob

dla instalacji z armaturą

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 7

II. Obliczenia

1. Podstawowe wyniki obliczeń

Wyniki obliczeń

Wartości

Maksymalna moc dobranego wymiennika c.t.

675,6 kW

Przepływ wody instalacyjnej dla potrzeb c.t.

8,06 dm

3

/s = 29,02 m

3

/h

Przepływ wody sieciowej dla potrzeb c.t.

2,48 dm

3

/s = 9,03 m

3

/h

Przepływ wody sieciowej dla potrzeb c.o. Aula UAM : Q

co

=

304,5 kW

1,12 dm

3

/s = 4,03 m

3

/h

Przepływ wody sieciowej dla potrzeb c.o. Collegium Minus

UAM : Q

co

= 560,6 kW

2,05 dm

3

/s = 7,42 m

3

/h

Łączny przepływ wody sieciowej przez węzeł ( c.o.+c.t.)

6,23 dm

3

/s = 20,48 m

3

/h

2. Układ pomiarowo-rozliczeniowy energii cieplnej

Istniejący układ pomiarowy:
Maksymalny strumień objętości wody sieciowej wynosi:

m

smax

= 20,48 m

3

/h

Układ pomiarowo-rozliczeniowy składa się z następujących urządzeń:
- wodomierzowy przetwornik przepływu typu MP 120-65-NC o Dn65 mm i Q

nom

=25,0 m

3

/h

- elektroniczny przelicznik Supercal 430 LB
- czujniki temperatury wody sieciowej typu Pt500 - 84TH
Strata ciśnienia na wodomierzu:

zima:

∆

p

z

= 5 kPa

3. Dobór naczynia wzbiorczego dla instalacji c.t.

Doboru dokonano zgodnie z PN-B-02414 dla istniejących warunków pracy:

−

Ciśnienie początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa:

p

o

= 5,0 bar

−

t

zi

/t

pi

:

80/60

o

C

Pojemność zładu:

przyjęto 12,0 dm

3

/kW stąd

V

zł

= 8 100 dm

3

Pojemność użytkowa naczynia:

V

u

= V

zł

⋅



ρ⋅ν

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 8

gdzie:

ρ

- 999,7 kg/m

3

(w temperaturze 10

o

C)

ν

- 0,0356 dm

3

/kg (dla parametrów 90/70)

V

u

= 8 100

⋅

0,9997

⋅

0,0356 = 288,3 dm

3

Pojemność całkowita naczynia:

V

n

= V

u

⋅

(p

max

+0,1)/(p

max

-p)

p

max

= 0,5 MPa (obliczeniowe max ciśnienie w naczyniu w czasie eksploatacji)

p

0

= p

a

+0,2 = 0,18 MPa przyjęto

p

a

– ciśnienie statyczne p

a

= 2,5 bar

V

n

= 288,3

⋅

(0,5+0,1)/(0,5-0,28) = 786,3 dm

3

Rura wzbiorcza:

d

wz

= 0,7

⋅

(V

u

)

0,5

= 0,7

⋅

(288,3)

0,5

= 11,88 mm

Przyjęto rurę o średnicy d

wz

= 25 mm

Dobrano ciśnieniowe naczynie firmy Reflex typu N800 przy ciśnieniu otwarcia

zaworu 5,0 bar i ciśnieniu wstępnym 2,7 bar.

4. Dobór zaworu bezpieczeństwa dla instalacji c.t.

Sprawdzenie zaworu wg PN

Obliczenia zaworu zgodnie z PN-B-02414:1999 wymaganą najmniejszą średnicę przelotu

zaworu bezpieczeństwa jeżeli ciśnienie wody sieciowej jest większe niż ciśnienie

dopuszczalne instalacji.

Wstępnie dobrano zawór SYR 1915 Dn32

d

o

=

ρ

α

⋅

⋅

⋅

1

54

p

M

c

gdzie:

M = 447,3 · b · A

(

)

ρ

⋅

−

1

2

p

p

Gdzie:

-

54; 447,3 – współczynnik przeliczeniowy

-

M – masowa przepuszczalność zaworu bezpieczeństwa w [kg/s]

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 9

-

ρ

– gęstość wody sieciowej przy jej temperaturze obliczeniowej [kg/m

3

] – 917,0

kg/m

3

-

α

c

– dopuszczalny współczynnik wypływu dla cieczy 0,41 dl SYR1915 Dn25mm

-

p

1

– ciśnienie dopuszczalne instalacji w [bar]

-

p

2

– ciśnienie nominalne sieci ciepłowniczej wg PN-89/H-02650

-

A – powierzchnia przekroju otworu pękniętej płyty lub rurki wymiennika [m

2

], dla

M6-MFG = 0,000025 m

2

M = 2,31 [kg/h]

d

o

= 16,19 [mm]

zawór spełnia warunki stawiane przez Polską Normę

Sprawdzenie zaworu wg UDT

Sprawdzenie dobranego zaworu na przepustowość dla pary

Wymagana przepustowość zaworu dla pary

m = 3600

r

N

,

N - wydajność max wymiennika = 675,6 kW,

r - ciepło parowania dla p=3,3 bar r = 2079,0 kJ/kg,

m = 1169.9 kg/h,

-

przepustowość dobranego zaworu dla pary:

m = 10 K

1

K

2

α

A (p

1

+ 0,1)

K

1

= 0,532

β

=(p

2

+0,1)/(p

1

+0,1)

β

=(0+0,1)/(0,55+0,1)

β

=0,15

stąd K

2

= 1

m

z

= 10 0,532 1,0 0,64 628 (0,55 + 0,1)

m

z

= 1390 kg/h > m

p

= 1169.9 kg/h,

Dobrano zawór firmy Hans Sasserath & Co. KG typ SYR 1915 o średnicy d

o

= 20mm,

ciśnienie otwarcia 5,0 bar, średnica siedliska zaworu 25mm spełnia warunki i wymogi

Polskiej Normy i Dozoru Technicznego

HEAT

&

WATER

Projektowanie i Doradztwo

ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna

ń

tel. [phone]

Strona 10

5. Dobór regulatora przepływu i ciśnienia

Zaprojektowano regulator różnicy ciśnień i przepływu firmy DANFOSS typu AVPB DN 50
K

v

= 20,0 m

3

/h, zakres: 0,2-1,0 bar

Rzeczywista strata ciśnienia na zaworze:

∆

p

zz

=

2













vs

sc

k

m

=

2

0

,

20

03

,

9













* 100 = 20,4 kPa+20 kPa = 40,4 kPa = 4,04 mH

2

O

Nastawa na zaworze:

∆

p = 40 kPa

Q = 9,03 m

3

/h

6. Dobór zaworów regulacyjnego c.t.

Dobrano zawór regulacyjny firmy Danfoss typu VM 2- 40/16 o k

v

=16 m

3

/h i średnicy Dn40

mm z napędem elektrycznym AMV 13.

Rzeczywista strata ciśnienia na zaworze:

∆

p

zo

=

m

k

sco

vs













2

=

2

16

03

,

9













* 100 = 31,6 kPa = 3,2 mH

2

O

7. Strata ciśnienia węzła

Strata ciśnienia w części pierwotnej:

∆

p ≈ 92 kPa

wymiennik

03 kPa

zawór różnicy ciśnienia

40 kPa

przewody+armatura

10 kPa

zawór regulacyjny c.o.

32 kPa

Filtroodmulmnik FOM

01 kPa

filtr FS-1

01 kPa

licznik ciepła

05 kPa

Razem:

92 kPa

L.p.

Nazwa urz

ą

dzenia

Typ

Producent

Ilo

ść

Jedn.

1

Wymiennik ciepła

M6-FG/52-0,5-Alloy316-EPDMCT

Alfa-Laval

1

szt.

Izolacja

Alfa-Laval

1

szt.

Podstawa

Alfa-Laval

1

szt.

2

Zawór regulacyjny

VM2 DN40/16

DANFOSS

1

szt.

3

Siłownik

AMV 23 230V

DANFOSS

1

szt.

4

Regulator ró

ż

nicy ci

ś

nie

ń

z ogr. przepł.

AVPB50 PN25 Kvs 20,0 ; 0,2-1bar

DANFOSS

1

szt.

5

Regulator Dp - punkt pomiaru ci

ś

nienia

DN15/6mm

GIACOMINI

1

szt.

6

Zawór odcinaj

ą

cy spawany

DN65 PN25

DANFOSS

2

szt.

7

Zawór odcinaj

ą

cy gwint. R250D

DN25

GIACOMINI

2

szt.

8

Regulator ECL

Comfort 200 + P16

DANFOSS

1

szt.

9

Czujnik temp. zanurzeniowy

ESMU-100

DANFOSS

1

szt.

10

Termostat TR/STW (samoczynne zał

ą

cz.)

ST-1

DANFOSS

1

szt.

11

Pompa

Stratos 80/1-12 1x230V

Wilo

1

szt.

12

Zawór bezpiecze

ń

stwa

SYR 1915 DN25 5,0 BAR

SYR

2

szt.

13

Filtroodmulacz magnetyczny st. kwasoodp.

FOMbis-100/16

INSTALMET

1

szt.

14

Otulina FOMbis

100

INSTALMET

1

szt.

15

Przepustnica

Uranie Dn100 PN16 t=110C

DANFOSS

6

szt.

16

Zawór odcinaj

ą

cy gwint.

DN25

INSTALMET

5

szt.

17

Zawór odcinaj

ą

cy gwint.

DN15

INSTALMET

2

szt.

18

Zawór odcinaj

ą

co-zwrotny

DN100

INSTALMET

1

szt.

19

Naczynie wzbiorcze przeponowe

N 800/6 bar

REFLEX-
istniej

ą

cy

1

szt.

20

Zł

ą

cze samoodcinaj

ą

ce

SU R1x1

CALEFFI

1

szt.

21

Manometr z kurkiem manomet. fig. 528

0÷1,6 MPa

KFM

2

szt.

22

Manometr z kurkiem manomet. fig. 528

0÷1,0 MPa

KFM

5

szt.

23

Termometr prosty techniczny

0÷100 C

KWT

4

szt.

24

Zawór odcinaj

ą

cy gwint.

Dn100

DANFOSS

2

szt.

25

Zawór odcinaj

ą

cy gwint.

Dn32

DANFOSS

6

szt.

26

Zawór odcinaj

ą

cy gwint.

Dn25

DANFOSS

4

szt.

27

Zawór równowa

żą

cy STAF

Dn80

DANFOSS

1

szt.

28

Zawór rownowa

żą

cy STAD.

Dn32

DANFOSS

3

szt.

29

Zawór równowa

żą

cy STAD.

Dn25

DANFOSS

2

szt.

30

Skrzynka elektryczna HENSEL

SE-1x230V - jeden obieg

1

szt.

31

Skrzynka elektryczna

suchobieg

1

szt.

32

Presostat

KPI 35 zakres: -0,2 ÷ 8,0 bar

DANFOSS

1

szt.

33

Izolacja w

ę

zła

dla

ś

rednic ruroci

ą

gów do Dn100

1

szt.