Kryteria doboru materiałów
Kryteria doboru materiałów
1)
Temperatura i ci
ś
nienie czynnika grzewczego
-
temperatura robocza dla instalacji ogrzewania grzejnikowego
≤
90
°
C (Dz.U. 75/02),
podłogowego
≤
55
°
C,
-
ci
ś
nienie robocze
≤
6 bar,
-
tworzywa sztuczne – krzywe regresyjne okre
ś
laj
ą
ce trwało
ść
(czas) w zale
ż
no
ś
ci od
temperatury i ci
ś
nienia.
2)
Własno
ś
ci chemiczne czynnika grzewczego
-
ź
ródło wody instalacyjnej: wodoci
ą
g, sie
ć
ciepłownicza,
-
czynniki przyspieszaj
ą
ce korozj
ę
: tlen, sole rozpuszczone w wodzie, CO
2
, pH,
-
kamie
ń
kotłowy i szlam (gł. sole wapnia i magnezu),
-
dodatki do wody: inhibitory korozji, substancje zapobiegaj
ą
ce zamarzaniu (glikol).
3)
Powierzchnia wewn
ę
trzna
-
chropowato
ść
(tworzywa sztuczne 0,003-0,007 mm, stal 0,1-0,5 mm)
⇒
⇒
⇒
⇒
straty ci
ś
nienia,
-
osady (kamie
ń
kotłowy, produkty korozji, zarastanie rur).
4)
Aspekty ekomomiczne i wymagania inwestora/u
ż
ytkownika i estetyka
-
koszty inwestycyjne, nakład pracy,
-
zachowanie dbało
ś
ci o jako
ść
materiału i wykonania
⇒
⇒
⇒
⇒
komfort u
ż
ytkowania, bezawaryjno
ść
,
trwało
ść
.
Kryteria doboru materiałów c.d.
Kryteria doboru materiałów c.d.
5) Uwarunkowania monta
ż
owe
Własno
ś
ci materiału instalacyjnego:
-
ci
ęż
ar materiału (i czynnika)
⇒
⇒
⇒
⇒
transport, mocowanie,
-
rozszerzalno
ść
obj
ę
to
ś
ciowa
⇒
⇒
⇒
⇒
kompensacje,
-
odporno
ść
na uszkodzenia mechaniczne
⇒
⇒
⇒
⇒
monta
ż
, transport i eksploatacja,
-
odporno
ść
chemiczna na działanie
ś
rodowiska zewn
ę
trznego
⇒
⇒
⇒
⇒
korozja, zmiana własno
ś
ci,
trwało
ść
,
-
odporno
ść
na działanie promieni UV
⇒
⇒
⇒
⇒
miejsce monta
ż
u, składowania,
-
odporno
ść
na działanie ognia (zachowanie w trakcie po
ż
aru)
⇒
⇒
⇒
⇒
zniszczenia, wydzielanie
szkodliwych gazów.
Sposób ł
ą
czenia przewodów i armatury:
-
szybko
ść
, łatwo
ść
monta
ż
u, narz
ę
dzia, kwalifikacje,
-
typoszereg
ś
rednic, kształtki,
-
instalacja nowa/modernizowana,
-
ochrona przeciwpo
ż
arowa budynku i wyposa
ż
enia.
Lokalizacja przewodów:
-
sposób u
ż
ytkowania pomieszcze
ń
: piwnice, pokoje w mieszkaniach, w budynkach u
ż
yteczno
ś
ci
publicznej, magazyny, pomieszczenia technologiczne,
-
nara
ż
enie na uszkodzenia, korozj
ę
, dost
ę
p osób niepowołanych.
Architektura i konstrukcja budynku:
-
swobodne (po powierzchni
ś
cian i stropów)/ kanały/bruzdy/warstwy posadzkowe,
-
ograniczenie przestrzeni monta
ż
owej (np. sufit podwieszony, szachty instalacyjne),
-
mocowanie instalacji.
Zalecany zakres stosowania
Zalecany zakres stosowania
Przewody z tworzyw sztucznych
Materiał
przewodów
Ci
ś
nienie
robocze [bar]
Temperatura robocza [ºC]
≤≤≤≤
80ºC
≤≤≤≤
60ºC
≤≤≤≤
40ºC
PE-X
≤
4
S
≤
7,6
S
≤
7,6
S
≤
7,6
4-6
S
≤
5,4
S
≤
6,6
S
≤
6,6
6-8
S
≤
4,0
S
≤
5,0
S
≤
5,0
8-10
S
≤
3,2
S
≤
4,0
S
≤
4,0
PP-R
≤
4
S
≤
4,8
S
≤
6,9
S
≤
6,9
4-6
S
≤
5,4
S
≤
5,5
S
≤
5,5
6-8
S
≤
4,0
S
≤
4,1
S
≤
4,1
8-10
S
≤
3,2
S
≤
3,3
S
≤
3,3
PB
≤
4
S
≤
10,9
S
≤
10,9
S
≤
10,9
4-6
S
≤
7,2
S
≤
9,1
S
≤
9,1
6-8
S
≤
5,4
S
≤
6,8
S
≤
6,8
8-10
S
≤
4,3
S
≤
5,4
S
≤
5,4
, gdzie:
d
n
–
ś
rednica rury nominalna, e
n
- grubo
ść ś
cianki rury nomin.
n
n
n
e
2
e
d
S
−
=
Zalecany zakres stosowania c.d.
Zalecany zakres stosowania c.d.
Przewody metalowe
Materiał
przewodów
Ci
ś
nienie
robocze
[bar]
Temperatura robocza [ºC]
>90ºC
≤≤≤≤
90ºC
≤≤≤≤
60ºC
Stal w
ę
glowa zwykła
zgodnie z warunkami PN lub aprobaty technicznej
Stal odporna na
korozj
ę
zgodnie z warunkami PN lub aprobaty technicznej
Cu - zł
ą
cza lutowane
kapil.
≤
10
-
d
n
≤
108
d
n
≤
108
Cu – zł
ą
cza
zaciskowe
≤
4
-
d
n
≤
108
d
n
≤
108
4-6
-
d
n
≤
54
d
n
≤
108
6-10
-
-
d
n
≤
54
Ź
ródło: Wymagania techniczne COBRTI INSTAL. Zeszyt 6.
Typoszeregi średnic
Typoszeregi średnic
dz
dz
x g [mm x mm]
x g [mm x mm]
DN
[mm]
φφφφ
[cal]
stalowe bez szwu
stalowe ze szwem
ś
rednie
Cu
PN-H-74219
PN-H-74200
PN-EN 1057
10
3
/
8
17,2
2,0
17,2
2,3
15
1,0
15
½
21,3
2,3
21,3
2,6
18
1,0
20
¾
26,9
2,3
26,9
2,6
22
1,0
25
1
33,7
2,9
33,7
3,2
28
1,5
32
1 ¼
42,4
2,9
42,4
3,2
35
1,5
40
1 ½
48,3
2,9
48,3
3,2
42
1,5
50
2
60,3
3,2
60,3
3,6
54
2,0
65
2 ½
76,1
3,2
76,1
3,6
64
2,0
80
3
88,9
3,6
88,9
4,0
76,1
2,0
100
4
108,0
4,0
114,3
4,5
108
2,5
Typoszeregi średnic
Typoszeregi średnic
dz
dz
x g [mm x mm]
x g [mm x mm]
PEX
PEX/Al/PE
PP
PB
TC flex
95
°
C, PN6
Wavin Tigris Alupex
95
°
C, PN10
Coprax, BOR typoszereg
PN20
Hepworth, Barrier
80
°
C, PN6
14
2,0
16
2,0
16
2,7
15
1,75
16
2,0
20
2,25
20
3,4
22
2,15
18
2,0
25
2,5
25
4,2
28
2,65
20
2,8
32
3,0
32
5,4
25
3,5
40
4,0
40
6,7
50
4,5
50
8,4
63
10,5
75
12,5
90
15,0
110
18,3
DN
[mm]
φφφφ
[cal]
10
3
/
8
15
½
20
¾
25
1
32
1 ¼
40
1 ½
50
2
65
2 ½
80
3
100
4
Sposoby łączenia i właściwości
Sposoby łączenia i właściwości
fizyczne przewodów
fizyczne przewodów
Materiał
Współczynnik
przewodzenia ciepła
λλλλ
[W/mK]
Poł
ą
czenia
stal
45-60
spawane, skr
ę
cane
Cu
300-400
lutowane, zaciskowe
PE-X*
0,35-0,45
zaciskowe, skr
ę
cane
PEX/Al/PEX(PE)
zaciskowe, skr
ę
cane
PP-R*
0,21-0,24
zgrzewane, skr
ę
cane
PP-R/Al/PP-R
zgrzewane, skr
ę
cane
PB*
0,40
zgrzewane, na wcisk
*ochrona antydyfuzyjna
kamie
ń
kotłowy (CaCO
3
)
⇒
⇒
⇒
⇒
λλλλ
= 0,2-2,5 W/mK
Współczynnik wydłużalności
Współczynnik wydłużalności
cieplnej
cieplnej
αααα
αααα
[mm/
[mm/
mK
mK
]
]
0,20
0,15
0,13
0,06
0,03
0,018
0,012
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
PEX
PP
PB
PP-R/Al/PP-R
PEX/Al/PEX
mie dź
s tal
ws pó łc zynnik wydłużalno ś c i c ie plne j [mm/mK]
Armatura zaworowa
Armatura zaworowa
KLASYFIKACJA
Kryterium: funkcja
Odcinaj
ą
ca
Regulacyjna
zawory i kurki kulowe
zawory podpionowe
zawory termostatyczne
Rodzaj przył
ą
czy
gwintowane
kołnierzowe
do wspawania
gwintowane
kołnierzowe
kryteria doboru
-
parametry czynnika grzewczego (temperatura i ci
ś
nienie),
-
jako
ść
wody instalacyjnej i zasady ł
ą
czenia materiałów,
-
ś
rednica przewodu,
-
wielko
ść
instalacji i sposób sterowania.
aspekty ekonomiczne, z zachowaniem dbało
ś
ci o jako
ść
.
Grzejniki
Grzejniki
przeznaczenie i kryteria doboru
przeznaczenie i kryteria doboru
Zadaniem grzejników jest oddawanie ciepła dostarczanego przez czynnik
grzewczy (woda, para) do ogrzewanego pomieszczenia na drodze
promieniowania i konwekcji.
Kryteria doboru:
-
parametry czynnika grzewczego (temperatura i ci
ś
nienie),
-
jako
ść
wody instalacyjnej,
-
zasady ł
ą
czenia materiałów,
-
system rurowy (sposób podł
ą
czenia grzejnika),
-
sposób u
ż
ytkowania pomieszczenia,
-
uwarunkowania konstrukcyjno – architektoniczne,
-
estetyka,
-
hałas (dotyczy grzejników wentylatorowych),
-
aspekty ekonomiczne, z zachowaniem dbało
ś
ci o jako
ść
.
Klasyfikacja grzejników
Klasyfikacja grzejników
Konwekcyjne
Promieniuj
ą
ce
Kryterium: budowa
Członowe
Płytowe
Rurowe
Konwektory
Płaszczyznowe jak grzejniki cokołowe
(ogrzewanie powierzchniowe np. podłogowe)
Ta
ś
my promieniuj
ą
ce
Kryterium: materiał
Stalowe
ś
eliwne
Aluminiowe
Miedziane
SPOSÓB MONTA
ś
U
Na
ś
cianie
Na posadzce
Pod posadzk
ą
Kryterium:
sposób oddawania ciepła do otoczenia
W
ś
cianie/podłodze/stropie
Płyty promieniuj
ą
ce
Grzejniki członowe
Grzejniki członowe
Grzejniki członowe
Grzejniki członowe
–
–
typowe
typowe
wydajności grzewcze
wydajności grzewcze
Grzejniki rurowe
Grzejniki rurowe
Grzejniki płaskie
Grzejniki płaskie
Grzejniki płaskie cechuj
ą
si
ę
mał
ą
gł
ę
boko
ś
ci
ą
i du
żą
, płask
ą
powierzchni
ą
grzewcz
ą
– ciepło rozpraszane jest w pomieszczeniu ogrzewanym głównie na drodze
promieniowania.
Wyró
ż
nia si
ę
grzejniki płytowe (skonstruowane z wyprofilowanych blach stalowych,
pospawanych wzajemnie w celu utworzenia pionowych i poziomych kanałów
przepływowych) i płyty konwektorowe (z dodatkowymi blachami kieruj
ą
cymi
pomi
ę
dzy płytami, zwi
ę
kszaj
ą
cymi udział konwekcji).
Grzejniki
Grzejniki
konwektorowe
konwektorowe
Grzejniki konwektorowe składaj
ą
si
ę
ze stalowych lub
miedzianych rur o
ż
ebrowanych w obudowie blaszanej.
Powietrze napływa do konwektora wskutek działania sił
wyporu od dołu, ogrzewa si
ę
na powierzchniach grzewczych
i wypływa u góry – przekazywanie ciepła do pomieszczenia
ogrzewanego nast
ę
puje głównie na drodze konwekcji.
Zalety w porównaniu do grzejników radiatorowych:
•Małe gabaryty i niewielka masa,
•Mała bezwładno
ść
cieplna - krótki czas
nagrzewania si
ę
, szybka regulacja,
•Estetyczny wygl
ą
d.
Wady:
•Dodatkowy koszt osłon,
•Nieznaczny radiacyjny strumie
ń
ciepła
rozpraszanego,
•Trudniejsze czyszczenie.
Grzejniki
Grzejniki
konwektorowe
konwektorowe
–
–
sposób
sposób
montażu
montażu
Grzejniki
Grzejniki
konwektorowe
konwektorowe
–
–
moc cieplna
moc cieplna
Grzejniki cokołowe
Grzejniki cokołowe
Grzejniki cokołowe – wydłu
ż
one, w
ą
skie i niskie grzejniki konwektorowe, mocowane
jako listwy podłogowe przy
ś
cianach pomieszcze
ń
, zwłaszcza
ś
cianach zewn
ę
trznych.
Zalety: małe rozmiary, niska cena, estetyczny wygl
ą
d, dobry rozdział ciepła, łatwy
monta
ż
, mała bezwładno
ść
cieplna.
Wady: utrudnione czyszczenie, utrudnione ustawianie mebli przy
ś
cianach.
Określanie mocy grzejników
Określanie mocy grzejników
Producenci w danych katalogowych podaj
ą
nominalne warto
ś
ci mocy cieplnej
grzejników, tj. dla znormalizowanych warto
ś
ci nast
ę
puj
ą
cych parametrów pracy:
•temperatury zasilania i powrotu (najcz
ęś
ciej 90/70 ºC lub 75/65 ºC),
•temperatury operatywnej pomieszczenia (najcz
ęś
ciej 20 ºC),
•przepływu masowego czynnika przez grzejnik,
•ci
ś
nienia atmosferycznego (najcz
ęś
ciej 101325 Pa),
•sposobu i miejsca zamontowania grzejnika.
gdzie:
Q - strumie
ń
ciepła, W
dt-
ś
rednia logarytmiczna ró
ż
nica temperatury pomi
ę
dzy
czynnikiem grzejnym a powietrzem w pomieszczeniu, K
N – parametry nominalne;
n – wykładnik wyznaczany eksperymentalnie
Przy innych warunkach pracy niezb
ę
dne jest wykonanie oblicze
ń
korekcyjnych za
pomoc
ą
charakterystyki grzejnika:
Określanie mocy grzejników c.d.
Określanie mocy grzejników c.d.
Wykładnik n dla ró
ż
nych grup grzejników przyjmuje si
ę
nast
ę
puj
ą
co:
•Radiatory: n = 1,3.
•Grzejniki rurowe: n = 1,25.
•Grzejniki płytowe: n = 1,2÷1,3.
•Konwektory: n = 1,25÷1,45.
•Ogrzewanie podłogowe: n . 1,1.
•Im wi
ę
kszy udział promieniowania cieplnego
w rozpraszaniu ciepła przez grzejniki tym
mniejsza warto
ść
wykładnika n.
•Wykładnik ten zwi
ę
ksza si
ę
ze wzrostem
wysoko
ś
ci monta
ż
owej i liczby szeregów (dla
wymienników wielopłytowych).
•Wpływ na warto
ść
wykładnika n ma równie
ż
sposób przył
ą
czenia grzejnika oraz strumie
ń
przepływu czynnika grzejnego.
Określanie mocy grzejników
Określanie mocy grzejników
Naczynia
Naczynia
wzbiorcze
wzbiorcze
Zadaniem naczy
ń
wzbiorczych jest przyjmowanie przyrostu
obj
ę
to
ś
ci wody wypełniaj
ą
cej instalacj
ę
centralnego
ogrzewania i niwelowanie ewentualnego wzrostu ci
ś
nienia.
Instalacje do ogrzewania wodnego systemu zamkni
ę
tego
ci
ś
nieniowe naczynie wzbiorcze składa si
ę
ze stalowej
obudowy i membrany z tworzywa sztucznego, oddzielaj
ą
cej
przestrze
ń
wodn
ą
od gazowej, wypełnion
ą
azotem (w
przeponowym naczyniu wzbiorczym powietrze nie kontaktuje
si
ę
z wod
ą
grzejn
ą
); naczynie wzbiorcze montowane jest
przy kotle, zazwyczaj w ruroci
ą
gu powrotnym (ni
ż
sza
temperatura).
Instalacje do ogrzewania wodnego systemu otwartego
atmosferyczne naczynie wzbiorcze (cylindryczne lub
prostopadło
ś
cienne) wyposa
ż
one w otwart
ą
rur
ę
przelewow
ą
i otwarte odpowietrzenie instalowane jest w najwy
ż
szym
punkcie instalacji wprost nad kotłami. Pojemno
ść
nominalna
(całkowita) naczynia wzbiorczego równa jest ok.
dwukrotnemu przyrostowi obj
ę
to
ś
ci wody spowodowanemu
ogrzaniem od 10 do 100 ºC.
25
- 25 -
© Marysia Orłowska Justyna Niklas 2004
Naczynia
Naczynia
wzbiorcze cd
wzbiorcze cd
.
.
Jakość wody instalacjach ogrzewczych
Jakość wody instalacjach ogrzewczych
Parametr
Jed-
nostka
Rodzaj materiałów u
ż
ytych
w instalacji
Stal/
ż
eliwo
Stal/Al
Stal/Cu
Cu
twardo
ść
ogólna
mval/dm
3
≤
4
-
je
ż
eli producent kot
ł
ów
i wymienników nie okre
ś
li
ł
innych wymaga
ń
tlen
mg/dm
3
≤
0,1
System zamkni
ę
ty
Cl
-
+SO
4
2-
mg/dm
3
≤
150
≤
150
≤
50
-
Cl
-
mg/dm
3
≤
100
≤
100
≤
30
-
azot amonowy N
NH4+
mg/dm
3
-
-
≤
0,5
≤
0,5
pH
-
8-9,5
8-8,5
8-9
8-9
System otwarty
Cl
-
+SO
4
2-
mg/dm
3
≤
50
≤
50
×
-
Cl
-
mg/dm
3
≤
30
≤
30
×
-
azot amonowy N
NH4+
mg/dm
3
-
-
×
≤
0,5
pH
-
8-9,5
8-8,5
×
8-9
Materiały stosowane w instalacjach ogrzewczych
System
instalacji:
Z – zamkni
ę
ty
O – otwarty
Wymagania dotycz
ą
ce wody instal
Przewody
Grzejniki
Kotły (wymienniki
ciepła)
Cl
-
+SO
4
2-
[mg/dm
3
]
Stosowanie inhibitorów
korozji:
+ wymagane, - mo
ż
liwe
stal
stal,
ż
eliwo, Al
stal, stal stopowa,
ż
eliwo
Z
≤
150
> 150
-
+
O
≤
50
> 50
-
+
Cu
stal, stal stopowa,
ż
eliwo, Cu
Z
≤
50
> 50
-
+
mied
ź
stal,
ż
eliwo
stal, stal stopowa,
ż
eliwo, Cu
Z
≤
50
> 50
-
+
Al
stal, stal stopowa,
ż
eliwo, Cu
Z
≤
150
+
Cu
stal stopowa, Cu
Z
nie ogranicza
si
ę
-
O
tworzywo
sztuczne
ograniczaj
ą
c
e
przenikanie
tlenu
stal,
ż
eliwo, Al
stal, stal stopowa,
ż
eliwo
Z
≤
150
> 150
-
+
O
≤
50
> 50
-
+
Cu
stal stopowa, Cu
Z
nie ogranicza
si
ę
-
O
Al
Cu
Z
j.w.
+
Cu
Stal,
ż
eliwo
Z
≤
50
> 50
-
+
Cu – stopy miedzi, Al – stopy aluminium, stal – stal niestopowa, stal stopowa – odporna na korozj
ę
Ź
ródło: Wymagania techniczne COBRTI INSTAL. Zeszyt 6