Opracowane zagadnienia z ogrzewnictwa

pytania z teorii z niebieskiej kartki
1. Obliczanie zapotrzebowania na moc cieplna do ogrzewania pomieszczen.
2. Wyprowadzic równanie regulacji jakościowej obiektu ogrzewanego i wskazac
praktyczne sposoby realizacji takiej regulacji.
3. Zasady równoważenia hydraulicznego instalacji ogrzewania i podstawy
obliczeń spadkow cisnienia na elementach równoważących.
4. Obliczenia i dobór grzejników konwekcyjnych do dwururowej instalacji
ogrzewania. Wspólczynniki korygujące moc grzejnika w stosunku do
projektowego zapotrzebowania na moc cieplna.
5. Schemat, budowa i dzialanie systemu zapotrzebowania inst. otwartej.
Podstawy wymiarowania naczynia wzbiorczego i rur zabezpieczających.

OPRACOWANE ZAGADNIENIA Z OGRZEWNICTWA DLA ROKU III

Semestr 6, 2009r.

Ad. 1.
Komfort cieplny w pomieszczeniach ogrzewanych. Temperatura odczuwalna
(operacyjna), wskaźniki komfortu cieplnego – definicje i sposoby obliczania.
Kategorie pomieszczeń ze względu na komfort

Ad. 2.
Obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną do ogrzewania pomieszczeń.
Obliczenia projektowych strat ciepła przez przenikanie i wentylacyjnych dla
pomieszczenia ogrzewanego oraz projektowego zapotrzebowania mocy
cieplnej.

OBLICZENIOWE ZAPOTRZEBOWANIE NA CIEPŁO POMIESZCZEŃ Q:

)

(

Gdzie:
- Q

– straty ciepła przez przenikanie [W]

- Q

– zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji [W]

- d

– dodatek do strat ciepła przez przenikanie dla wyrównania wpływu niskich temperatur

powierzchni przegród chłodzących pomieszczenia
- d

– dodatek na straty ciepła przez przenikanie uwzględniające skutki nasłonecznienia

przegród i pomieszczeń

OBLICZENIE STRAT CIEPŁA PRZEZ PRZENIKANIE:

Gdzie:
Q

– straty ciepła poszczególnych przegród lub ich części, dla których obliczeniowy

współczynnik przenikania ma jednakową wartość:

= k·(t

– t

)·A

- k = U – współczynnik przenikania ciepła
- t

– obliczeniowa temperatura zewnętrzna

- t

– obliczeniowa temperatura wewnętrzna pomieszczenia

- A – powierzchnia przegrody lub jej części [m

]

OBLICZENIE WENTYLACYJNYCH STRAT CIEPŁA:

)

(

Gdzie:
- V – objętościowy strumień powietrza wentylacyjnego [m

/s]

- c

– ciepło właściwe powietrza [J/kg·K]

- ρ – gęstość powietrza [kg/m

]

OBLICZENIE ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC CIEPLNĄ POMIESZCZEŃ
OGRZEWANYCH DRUGĄ METODĄ: (według normy)

(

)

(

)

Gdzie:
- Q

– straty związane z podgrzewaniem powietrza wentylacyjnego:

= V·c

·ρ·(t

- t

)·a

Gdzie:
- a = 0,4 – współczynnik zmniejszający zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji z uwagi na
zyski wewnętrzne (pokrywające 60% potrzeb)

Ad.3.
Kryteria podziału instalacji ogrzewania oraz ich rodzaje. Elementy składowe
instalacji ogrzewania, ich oznaczenia na rysunkach.

PODZIAŁ INSTALACJI CENTRALNEGO OGRZEWANIA I ICH RODZAJE:
1). Według rodzaju czynnika grzewczego (nośnika ciepła)
- ogrzewanie wodne
- ogrzewanie parowe
- ogrzewanie powietrzne
2). Według najwyższej temperatury czynnika:
- niskotemperaturowe (do 100°C)
- średniotemperaturowe (do 115°C)
- wysokotemperaturowe (powyżej 115°C)
3). Według źródła ciepła:
- zasilanie z kotłowni
- zasilanie z węzłów cieplnych
4). Według sposobu zabezpieczenia:
- instalacje wodne systemu otwartego (czynnik styka się z atmosferą)
- instalacje wodne systemu zamkniętego (czynnik nie styka się z atmosferą)
5). Według rozdziału czynnika grzewczego:
- instalacje dwururowe – dwa przewody (zasilający i powrotny) obok siebie
- instalacje jednorurowe – każdy kolejny grzejnik jest zasilany przez czynnik o coraz niższej
temperaturze (korzystne: mniejsze zużycie rur ale grzejniki muszą być coraz większe)
- etażowe instalacje na jednej kondygnacji
- rozdzielaczowi – każdy grzejnik ma własne połączenie z rozdzielaczem
- pierścieniowy – przewód rozprowadzający idzie pętlą
- rozgałęźny – przewody prowadzone najkrótszą drogą

W skład instalacji centralnego ogrzewania wchodzą:
- źródło dostarczające energię (kocioł lub węzeł cieplny)
- sieć przewodów instalacji wewnątrz budynku
- grzejniki przekazujące energię

OZNACZENIA SKŁADNIKÓW INSTALACJI CENTRALNEGO OGRZEWANIA!!!

Ad. 4.
Regulacja jakościowa i ilościowa w instalacjach centralnego ogrzewania.
Równanie charakterystyki statycznej obiektu ogrzewanego. Wyprowadzić
równanie regulacji jakościowej i podać zasady jej realizacji.

CHARAKTERYSTYKA STATYCZNA OBIEKTU OGRZEWANEGO:

Gdzie:
- T

– temperatura w obiekcie ogrzewanym [°C]

- T

– temperatura zewnętrzna [°C]

- Q – moc cieplna (strumień ciepła) dostarczany do obiektu [W]

F = F

+ F

[W/K]

- F

= k

· A

- jednostkowe straty przenikania

- F

= V

· c

· ρ – jednostkowe straty wentylacyjne

- F

= V

· c

· ρ – jednostkowe straty infiltracyjne dla obiektu ogrzewanego

)

(

obl

)

(

)

(

- Φ – stopień obciążenia instalacji ogrzewania lub systemu ciepłowniczego dla temperatur

obl

Regulacja wielkości dostarczanej do ogrzewania mocy cieplnej może odbywać się w
systemie:
- regulacji jakościowej, poprzez zmianę temperatury wody zasilającej grzejnik - t

- regulacji ilościowej, poprzez zmianę strumienia nośnika ciepła - „m”
- regulacji mieszanej ilościowo-jakościowej
Podstawowym sposobem regulacji jest zmiana parametrów zasilania, gdyż oddawana moc
cieplna prawie proporcjonalnie zależy od temperatury czynnika dostarczanego do grzejnika.
Regulacja ilościowa jest znacznie mniej efektywna, wymaga wielokrotnej zmiany przepływu
dla uzyskania nieznacznej zmiany oddawanej mocy cieplnej.
Dla celów regulacyjnych można wyprowadzić równanie regulacji jakościowej:

= Q

str

h · (t

– t

) = F · (t

– t

)

skąd:

æ +

Inna postać tego równania:

(

)

obl

min

Gdzie:
t

1,min

– minimalna temperatura zasilania, przy granicznej temperaturze zewnętrznej (t

e,gr

), przy

której ogrzewanie jest jeszcze potrzebne, zaś powyżej której budynku już nie trzeba
ogrzewać.
- K = F / h – współczynnik nachylenia wykresu regulacji jakościowej

Wykres regulacji jakościowej dla instalacji ogrzewania

Ad. 5.
Podstawy wymiarowania przewodów pompowych instalacji ogrzewań
wodnych. Wyznaczanie obciążenia cieplnego działki i obliczenia strumienia
masy czynnika grzewczego w przewodach.

Pomiędzy mocą cieplną Qg oraz strumieniem „m” [kg/s] nośnika ciepła (czynnika
grzewczego) opuszczającego źródło powinna zachodzi zależność:

(

)

= &

- t1 i t2 - temperatury nośnika opuszczającego źródło i powracającego do niego
- cp - ciepło właściwe dla nośnika [J/kg·K]

OBCIĄŻENIE CIEPLNE fragmentu instalacji – działki to taka moc cieplna, która musi być
przeprowadzona wraz ze strumieniem czynnika grzewczego przez dany fragment instalacji,
aby została zaopatrzona w ciepło część instalacji zaopatrywana przez tę działkę.

(

)

= &

[W]

Wymagany strumień czynnika w działce powinien wynosić:

(

)

Korzystna jest większa różnica temperatur czynnika w działce zasilającej i powrotnej bo
wtedy wymagany jest mniejszy strumień czynnika grzewczego w działkach instalacji. Jednak
wtedy przekazywanie ciepła w grzejnikach odbywa się przy niższej temperaturze średniej
czynnika grzewczego, co powoduje konieczność użycia grzejników o większej powierzchni.

Ad. 6.
Obliczenia wymiarujące średnicę przewodów instalacji c.o., stosowane w
projektowaniu – wymiarowanie według prędkości czynnika grzewczego oraz
na podstawie jednostkowych strat ciśnienia.

Przy wymiarowaniu przewodów bierze się pod uwagę zarówno prędkość czynnika w działce jak
i opory tarcia wywołujące spadki ciśnienia. Znając wymagany przepływ „m” w działce,
związany z jej obciążeniem cieplnym Qdz można dobrać odpowiednią średnicę
wewnętrzną dw, przewodu kołowego, aby prędkość czynnika w nim zawierała
się w pewnym, wymaganym przedziale:

(

)

Możemy się w tym celu posłużyć katalogiem średnic produkowanych przewodów, z

których buduje się instalacje ogrzewania:
- stalowych
- miedzianych
- z tworzyw sztucznych (polietylen, polipropylen).

Prędkości wody w instalacjach:

- generalnie z zakresu od 0,3 -1,5 m/s
- w gałązkach grzejnikowych i przewodach rozdzielczych 0,2-0,4 m/s
- w długich przewodach poziomych i pierścieniach ogrzewań jednorurowych do 1,0 m/s i nie
mniej niż 0,3 m/s ze względu na odpowietrzanie (zalecane prędkości 0,7 m/s)
- w pionach do 1,0 m/s

Dla wodnych sieci ciepłowniczych i przewodów skroplinowych sieci parowych:
- dla rurociągów magistralnych od 2- 3 m/s, a nawet powyżej
- w odgałęzieniach od 1-2 m/s
- w przyłączach, na zakończeniach sieci do 1 m/s.
Rurociągi parowe od 20 -40 m/s w zależności od rodzaju i ciśnienia pary (przegrzana,
nasycona) oraz rodzaju rurociągu (magistralny, odgałęźny).

Wymiarowanie przewodów według prędkości nie jest na jednym kryterium. Podstawą do
tego wymiarowania jest obciążenie cieplne działki. Średnicę przewodu możemy wyznaczyć z
zależności:

, kierując się zalecanymi prędkościami.

Instalacje centralnego ogrzewania projektuje się w taki sposób, aby średnie wartości
jednostkowej straty ciśnienia R znajdowały się w granicach:
- R = 50 do 100 [Pa/m] => małe instalacje np. domek jednorodzinny,
- R = 100 do 200 [Pa/m] => instalacje duże np. w budynkach wielorodzinnych
- R = 400 [Pa/m] => instalacje specjalne

Ad. 7.
Rozkłady ciśnienia w otwartych i zamkniętych instalacjach ogrzewania:
statycznego, czynnego, wywołanego praca pompy oraz termodynamicznego
ciśnienia czynnego. Ciśnienie całkowite w danym fragmencie pracującej
instalacji.

Ciśnienie statyczne lub (hydrostatyczne) występuje w instalacji ogrzewania, gdy ona nie
pracuje ale jest wypełniona nie podgrzanym czynnikiem.

Instalacje centralnego ogrzewania typu otwartego:
Ciśnienie statyczne (hydrostatyczne) pochodzi od parcia słupa wody, im bardziej rozległa
instalacja c.o. w kierunku pionowym tym większe ciśnienie w dolnej części instalacji.
Instalacje centralnego ogrzewania typu zamkniętego:
W instalacji systemu zamkniętego zabezpieczonej hermetycznym naczyniem wzbiorczym
ciśnienie statyczne jest sumą ciśnienia wyznaczonego jak dla instalacji otwartej (ciśnienia
hydrostatycznego) oraz ciśnienia wstępnego gazu w tym naczyniu. W odniesieniu do
ciśnienia wstępnego wymaga się, aby było co najmniej równe 0,2 bara czyli ok.20 kPa, ze
względu na potrzebę stworzenia w całej instalacji ogrzewania pewnego nadciśnienia.

Rozkład ciśnienia statycznego w instalacji zamkniętej

Ciśnienie robocze w instalacji ogrzewania tzn. występujące w czasie jej pracy tj. podczas
krążenia czynnika i podgrzewania go zmienia się. Mówi się, że dla pracy instalacji potrzebne
jest wystąpienie pewnego ciśnienia czynnego ciśnienie czynne jest przede wszystkim
spowodowane w instalacji ogrzewania pracą pompy cyrkulacyjnej.

Zmiana ciśnienia zachodząca w instalacji w odniesieniu do poziomu ciśnienia statycznego
zależy od usytuowania miejsca włączenia rury wzbiorczej (połączenia z naczyniem)
względem króćców ssawnego i tłocznego pompy. Jeżeli miejsce włączenia znajduje się bliżej
króćca ssawnego (jak na rysunku po lewej stronie) to w wyniku pracy pompy w większości
instalacji ciśnienie wzrośnie. Poziom wody w piezometriach pokazanych na rysunku

podniesie się. Wielkość tego przyrostu ciśnienia jest różna dla różnych części instalacji, ale
największa przyrost nie przekracza ciśnienia pompy czyli całkowitej straty ciśnienia w
instalacji.
Jeżeli zaś miejsce włączenia naczynia wzbiorczego znajduje się bliżej króćca tłocznego (jak
na rysunku po prawej stronie) to w wyniku pracy pompy w większości instalacji ciśnienie
obniży się. Poziom wody w piezometriach pokazanych na rysunku opadnie, gdyż pompa
zasysa czynnik grzewczy z naczynia wzbiorczego poprzez całą instalację. Wielkość tego
spadku ciśnienia jest różna dla różnych części instalacji, ale największa wartość nie
przekroczy ciśnienia pompy czyli całkowitej straty ciśnienia w instalacji. Tylko w krótkim
odcinku pomiędzy króćcem tłocznym i punktem włączenia rury wzbiorczej ciśnienie w
bardzo nieznacznym stopniu wzrośnie.

Rozkład ciśnienia w otwartej instalacji ogrzewania w wyniku pracy pompy cyrkulacyjnej
zamontowanej :
a. króciec ssawny bliżej punktu włączenia naczynia wzbiorczego do instalacji
b. króciec tłoczny bliżej punktu włączenia naczynia wzbiorczego do instalacji

Podobnie zmiany ciśnienia spowodowane działaniem pompy występują w instalacji

zamkniętej, zabezpieczonej hermetycznym naczyniem wzbiorczym. Także tutaj usytuowanie
króćca ssawnego pompy bliżej miejsca włączenia rury wzbiorczej powoduje zwiększenie
średniego ciśnienia w instalacji w wyniku uruchomienia pompy.

W instalacji zamkniętej ponadto dochodzi również do zwiększenia ciśnienia na wskutek
podgrzewania czynnika. Przyrost objętości jest kierowany do naczynia wzbiorczego,
powodując sprężenie gazu i wzrost ciśnienia zarówno w przestrzeni gazowej jak i po stronie
cieczy w instalacji. Im jest wyższa temperatura czynnika grzewczego tym większe ciśnienie
będzie panować w instalacji.

Innym sposobem wywołania krążenia czynnika grzewczego (poza użyciem pompy)

jest spowodowanie zróżnicowania temperatur czynnika w instalacji. Takie zróżnicowanie
powoduje powstanie ciśnienia czynnego typu termodynamicznego lub grawitacyjnego.

Schemat wyjaśniający mechanizm powstawania

ciśnienia czynnego typu termodynamicznego w elementarnym obiegu ogrzewania.

Powstające ciśnienie czynne wynika z różnych ciężarów słupów wody o tej samej wysokości.
Spośród dwóch słupów cięższy jest ten, którego temperatura jest niższa (większa gęstość
wody). Dla ciśnienia czynnego można wyprowadzić następująca zależność, dotyczącą obiegu
na Rys 5.

(

)

]

[Pa

- g – przyspieszenie ziemskie [m/s

]

- h - odległość środka kotła i grzejnika [m]
-ρ

, ρ

- gęstość wody przy temperaturze powrotu i zasilania [kg/m

]

Na przykład dla temperatur 70 i 90 °C oraz h = 1 m wielkość ciśnienia

termodynamicznego wynosi p

= 122,3 Pa.

Takie ciśnienie czynne mogą powodować rozregulowanie przepływu w instalacji

pompowej tylko w przypadku budynków o znacznej wysokości, w których piony mają
wysokość 30 m lub więcej. Wówczas następuje rozregulowanie przepływu w pionie jak na
rysunku poniżej. Termodynamiczne ciśnienie czynne wspomaga przepływ przez grzejniki

znajdujące się w górnej części pionu, natomiast utrudnia (hamuje) przepływ przez grzejniki
znajdujące się w dolnej części pionu. W takim przypadku należy podjąć odpowiednie kroki
zapobiegające temu rozregulowaniu. Działania takie sprowadzają się do wywołania
większych spadków ciśnienia w działkach grzejnikowych, znacznie przekraczających
największą wartość oczekiwanego ciśnienia termodynamicznego. Wówczas w działkach
grzejnikowych stosuje się dodatkowe elementy wywołujące spadki ciśnienia. W przypadku
instalacji w obiektach o niewielkiej wysokości (małej liczbie kondygnacji) wpływ
termodynamicznego ciśnienia czynnego na rozkład ciśnienia w instalacji może być
zaniedbany.

Rys. Krążenie czynnika grzewczego w pionie ogrzewania dwururowego spowodowane
działaniem termodynamicznego ciśnienia czynnego.

Ad. 8.
Zasady wstępnego równoważenia instalacji c.o. Podstawy obliczenia spadków
ciśnienia na zaworach równoważących dla zapewnienia równowagi
hydraulicznej.

Straty ciśnienia we wszystkich obiegach, przy wymaganych przepływach „m” w
poszczególnych działkach powinny być jednakowe. Podobnie we wszystkich równolegle
podłączonych względem siebie działkach instalacji powinna być zachowana równość
spadków ciśnienia.
Δp

= Δp

RÓWNOWAŻENIE – to zabieg polegający na umieszczeniu elementów instalacji
ogrzewania dodatkowych elementów regulacyjnych, na których powstaną dodatkowe spadki
ciśnienia w taki sposób, by zachodziła wymagana równość strat ciśnienia w obiegach i
działkach równolegle podłączonych.

Jeżeli instalacja c.o. nie zostanie zrównoważona to rozdział czynnika grzewczego i

przepływy w poszczególnych częściach instalacji nie będą takie jak tego wymagamy. Dla
znanego, przykładowego obiegu w celu zrównoważenia obiegów przez grzejnik nr1 i nr 5 ten
dodatkowy spadek ciśnienia możemy wyznaczyć następująco:

(1)

1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12

= 17935 [Pa]

(5)

1+2+3+19+20+21+22+10+11+12

= 17935 – 7302 = 10633 [Pa]

4+5+6+7+8+9

= 10633 [Pa]

19+20+21+22

= 2619 [Pa]

4+5+6+7+8+9

19+20+21+22

1+2+3+10+11+12

= 7302 [Pa]

– dodatkowa strata ciśnienia, wywołana na urządzeniach regulacyjnych

Elementy równoważące umieszcza się :
1. przy grzejniku – zawory regulacji wstępnej (dobiera się ich nastawę w celu zapewnienia
wymaganego przepływu przez grzejnik)
2. zawory równoważące pod pionami (elementy dławiące zapewniające odpowiedni rozdział
czynnika pomiędzy pionami)

Dzięki odpowiedniemu umieszczeniu i doborowi nastaw tych elementów, tzn.

spowodowaniu dodatkowych, obliczonych co do wartości strat ciśnienia w wymaganych
częściach instalacji możemy doprowadzić do jej zrównoważenia.

Ad. 9.
Metody wykorzystywane do zapewnienia równowagi hydraulicznej w
instalacjach z zaworami termostatycznymi i urządzenia do tego celu
wykorzystywane. Autorytet zaworu termostatycznego i sposoby zapewnienia
wymaganej jego wartości .

Sposoby zwalczania nadmiernej nadwyżki ciśnienia, spowodowanej pracą zaworu z głowicą
termostatyczną :
1. Użycie pompy o płaskiej charakterystyce – odpowiednie dla małych instalacji
2. Użycie pompy o zmiennej prędkości obrotowej, sterowanej różnicą ciśnienia w wybranej
części instalacji (silnik o kilku prędkościach obrotowych lub z bezstopniową regulacją
prędkości obrotowej) – niezbyt rozległe instalacje
3. Stosowanie podpionowej stabilizacji ciśnienia – zawory stałej różnicy ciśnienia – do
dużych instalacji ogrzewania w obiektach wielokondygnacyjnych
4. Użycie zaworów upustowo-przelewowych lub nadmiarowych : ( dwustanowe – zamknięte
lub otwarte w zależności od spadku ciśnienia - normalnie zamknięte, zaś w przypadku
pojawienia się różnicy ciśnień. Δp ≥ Δp

otw

→ otwierają się)

Żeby zawory termostatyczne działały prawidłowo, musi być zachowana relacja spadku
ciśnienia na zaworze i spadku ciśnienia w obiegu: tzw. autorytet zaworu a (co najmniej
0,25÷0,30) :

100

var

100

- Δp

V100

- różnica ciśnienia dla otwartego zaworu termostatycznego przy przepływie

nominalnym [ Pa ]
- Δp

var100

- różnica ciśnienia dla obiegu o zmiennym przepływie, na który wywiera wpływ

zawór termostatyczny [ Pa ]

Ad. 10.
Zasady doboru mocy cieplnej grzejnika dla pomieszczenia o znanym,
projektowym zapotrzebowaniu na moc cieplną. Współczynniki zwiększające
oraz sposób uwzględnienia przyjętych w projekcie parametrów pracy
instalacji

???

Grzejniki typu PV i P należy stosować w pomieszczeniach o podwyższonych wymaganiach
higieniczno – sanitarnych. Pozostałe możemy stosować w domkach jednorodzinnych.
Współczynniki:
β

– zawsze

– nie zawsze

– 1,0 à gdy prawidłowe podłączenie

≠ 1,0 à gdy podłączamy odwrotnie
β

- stosujemy

Przykład:

]

[

1500 W

/ t

= 75 / 65 °C

= 1,15

= 1,0 à bo pod oknem

= 1,0 à bo prawidłowo podłączony

à pomijamy bo bez wnęki

· β

= 1500·1,15 = 1725 [W] à na taką moc dobieramy grzejnik

Grzejników o wysokości 90 cm pod oknem nie dajemy, nie dajemy też grzejników dłuższych niż
długość okna.

Dobieramy grzejnik PURMO V33, o wymiarach 1000x450 mm, Qg = 1856 [W]

Gdy mamy temperatury inne niż podane przez producenta korzystamy z tabeli korekcyjnej.
Temp. 85/70 à odczytujemy dal temperatury w pomieszczeniu 20 °C i temp. Zasilania i
powrotu współczynnik korekcyjny równy 0,84.
Współczynnik korekcyjny x β

x Q

= 0,84·1,15·1500 = 1449 [W]

Dobrano grzejnik PURMO V22 o wymiarach 900 x 600 mm
Qg = 1482 / 0,84 = 1764 [W] à tyle ciepła odda przy innych temperaturach niż w katalogu

Ad. 11.
Podstawy wymiarowania jednorurowych instalacji ogrzewania. Założenia
przyjmowane do ich projektowania. Podać definicję współczynnika rozpływu
i zakres jego wartości przyjmowanych w projektowaniu instalacji
jednorurowych

Założenia:
1. Zakłada się stały spadek temperatury wody w każdym grzejniku, (strumień wody
przepływającej przez grzejniki oraz współczynniki rozpływu są różne dla każdego grzejnika i
określa się je przy pomocy obliczeń) :

Δt

= t

- t

= idem,

var

var,

2. Zakłada się, że współczynnik rozpływu wody b jest stałe dla każdego grzejnika :

Δt

= t

- t

= var,

idem

W grzejnikach bez względu na ich moc przepływa ten sam strumień masowy

czynnika, co wymaga zapewnienia odpowiednich spadków ciśnienia przy przepływie przez
grzejnik i bocznik. Spadki temperatury wody w grzejnikach są różne - w grzejnikach o dużej
mocy większe spadki temperatury. Jest to metoda najprostsza i najchętniej stosowana.
3. Polega na założeniu średnic pionu, bocznicy i gałązek grzejnikowych dla wymaganych
strumieni masowego przepływu czynnika

Przepływy czynnika grzewczego i wartości współczynnika rozpływu różnią się dla

poszczególnych grzejników. Konieczne jest obliczenie dla każdego z nich wartości β i
zwymiarowanie grzejnika. d

, d

, D - dobór → określa się β i wymaganą powierzchnię

(wielkość) grzejnika dla przekazania określonej mocy cieplnej.

WSPÓŁCZYNNIK ROZPŁYWU (definicja)

(

)

Jeśli ciepło właściwe czynnika nie jest funkcją temperatury:

ZAKRES WARTOŚĆI WSPÓŁCZYNNIKA ROZPŁYWU:
1. Δt

= 10 K, t

- t

= 2K → β= 0,2

2. Dla instalacji jednorurowej o 9 grzejnikach i parametrach zasilania oraz powrotu:
t

= 80°C, t

= 60°C przy założeniu jednakowego spadku temperatury w pionie po każdym

grzejniku otrzymujemy wymaganą wielkość tego spadku: t

– t

= (80-60)/9 = 2 K

3. Δt

= 20 K i β= 0,15 → Δt = t

- t

= 20·0,15 = 3K - spadek temperatury w pionie lub w

poziomym przewodzie rozprowadzającym jednorurowej instalacji ogrzewania.

Ad. 12.
Zadania i wymagania stawiane systemowi zabezpieczeń instalacji ogrzewań
wodnych. Podstawy wymiarowania elementów systemu zabezpieczeń
instalacji otwartej – naczyń wzbiorczych, rur zabezpieczających.

Zadania systemu zabezpieczeń :
- przejęcie zmian objętości wody wypełniającej instalację i źródło
- zabezpieczenie przed przekroczeniem ciśnienia dopuszczalnego

Pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego- przestrzeń pomiędzy poziomą płaszczyzną
przechodząca przez najniższy punkt wlotu do rury przelewowej i pozioma płaszczyzną
przechodzącą przez najniższy punkt wlotu do rury sygnalizacyjnej, a w przypadku jej braku
do rury wzbiorczej.
Pojemność użytkowa naczynia:

Vu = 1,1·V·ρ

·Δv

gdzie:
- V – pojemność instalacji ogrzewania (źródła, przewodów, grzejników)
- ρ

- gęstość wody instalacyjnej w temperaturze początkowej (napełniania)

- Δv - zmiana objętości właściwej czynnika grzewczego przy podgrzaniu od temp.
początkowej do średniej temperatury obliczeniowej t

=(t

+ t

)/2

Naczynie wzbiorcze – umieszczone na odpowiedniej wysokości :
- H> 0,3 m w instalacjach pompowych z pompami na zasilaniu
- H> 0,7 H

w instalacjach z pompami na powrocie o wysokości podnoszenia H

Rury zabezpieczające:
Rura bezpieczeństwa – wewnętrzna średnica w mm:

lecz nie mniej niż 25 mm

Rura wzbiorcza - wewnętrzna średnica w mm:

, lecz nie mniej niż 25 mm.

Dodatkowe, wymagane zabezpieczenia instalacji zamkniętej:
- zawór bezpieczeństwa o odpowiedniej przepustowości (średnicy)
- zabezpieczenie w kotle przed przekroczeniem temperatury dopuszczalnej czynnika

grzewczego (wody)
- zabezpieczenie przed zbyt niskim poziomem wody w kotle (źródła o mocy powyżej 100
kW)

Ad. 13

Ustalenie maksymalnego ciśnienia

i zakresu zmian ciśnienia w zamkniętej

instalacji c.o., zabezpieczonej hermetycznym naczyniem wzbiorczym .
Podstawy wymiarowania pojemności naczynia wzbiorczego, średnicy rury
wzbiorczej oraz średnicy króćca dopływowego zaworu bezpieczeństwa.

Ciśnienie wstępne (początkowe) w naczyniu wzbiorczym:

p= p

+ 0,2 [bar]

gdzie:
- p

st -

ciśnienie hydrostatyczne w miejscu włączenie naczynia wzbiorczego, przy temp.

wody instalacyjnej równej 10

Minimalna pojemność całkowita naczynia wzbiorczego przeponowego:

max

gdzie:
- V

– pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego

- p

max

- maksymalne obliczeniowe ciśnienie w naczyniu w barach

- p - ciśnienie wstępne w naczyniu w barach

Rura wzbiorcza - wewnętrzna średnica rury wzbiorczej w milimetrach powinna wynosić:

= 7

Ad. 14.
Zasady odpowietrzania instalacji centralnego ogrzewania. Wybór miejsc
usytuowania odpowietrzeń miejscowych. Kompensacja wydłużeń cieplnych
w instalacjach ogrzewania. Zasady obliczeń wydłużeń cieplnych i doboru
odległości punktów stałych w układach samokompensacji.

Odpowietrzanie powinno umożliwić usuwanie powietrza z instalacji ogrzewania wodnego w
czasie napełniania jej wodą, rozruchu i eksploatacji oraz umożliwić dopływ powietrza przy jej
opróżnianiu z czynnika.
Instalacja centralnego ogrzewania musi być odpowietrzana za pomocą:
- miejscowych urządzeń odpowietrzających - Odpowietrzenia miejscowe realizuje się za
pomocą samoczynnych lub obsługiwanych ręcznie zaworów odpowietrzających. Zawory
takie umieszcza się w najwyższych punktach instalacji (na końcach pionów), na grzejnikach i
w miejscach, gdzie spodziewamy się gromadzenia wydzielonego powietrza.
- centralnej instalacji odpowietrzającej - Warunkiem użycia centralnej instalacji
odpowietrzającej jest wyrównanie ciśnień na końcach pionów, aby nie występowało oboczne
krążenie czynnika przez przewody odpowietrzające. Również użycie grzejnikowych zaworów
termostatycznych wyklucza centralną instalację odpowietrzająca.
W instalacjach dwururowych typu poziomego, szczególnie z długimi podłączeniami
grzejników w zawory odpowietrzające powinien być wyposażony każdy grzejnik. W

układach jednorurowych każdy grzejnik koniecznie musi posiadać własne odpowietrzenie,
aby nie wystąpiło zaleganie wydzielonego powietrza w grzejniku.

Kompensacja wydłużeń cieplnych :
- naturalna (wykorzystanie elastycznych ramion występujących w inst.) - samokompensacja

- użycie kompensatorów

Ad. 15
Omówić ogrzewania płaszczyznowe przez promieniowanie na przykładzie
ogrzewań podłogowych i ściennych oraz ich zalety i wady. Zasady
wymiarowania grzejników ogrzewań podłogowych i obliczeń cieplno-
przepływowych ogrzewań podłogowych.

RADZE PRZECZYTAĆ JESZCZE WYKŁADY ZE DWA RAZY…