Spis treści

1. Dane wyjściowe

2. Opis instalacji

3. Obliczenie zapotrzebowania na moc cieplną dla poszczególnych pomieszczeń

4. Obliczenia hydrauliczne

5. Dobór nastaw zaworów grzejnikowych

6. Obliczenie zysków od przewodów poziomych w mieszkaniu

7. Dobór grzejników konwekcyjnych

8. Zestawienie grzejników i nastaw zaworów grzejnikowych

9. Dobór wymiennika ciepła

10. Obliczenie cieplne i hydrauliczne ogrzewania podłogowego

11. Rys. nr.1 Rzut piętra instalacja co

12. Rys. nr.2 Rozwinięcie piętra instalacji co

13. Rys. nr.3 Rzut piętra ogrzewanie podłogowe

1

1. Dane wyjściowe



Obliczeniowa temperatura powietrza zewnętrznego

Elbląg, II strefa klimatyczna. Obliczeniowa temperatura powietrza na zewnątrz budynku (wg PN-82/B-
02403) wynosi; -18 C°.



Obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniach

Obliczeniową temperaturę w pomieszczeniach odczytano z tablicy 2.8 str. 41 R.Rabiasz
,M.Dzierzgowski ,Poradnik-Ogrzewanie podłogowe i naniesiono na rzut kondygnacji.

Zestawienie temperatur obliczeniowych

Opis

Symbol

T(ºC)

Temperatura zewnętrzna

te

-18

Temperatura w pokoju, kuchni i przedpokoju

ti

20

Temperatura w łazienkach

ti

25

Temperatura w piwnicy (bez okien lecz z
przewodami)

ti

6

Temperatura na klatce schodowej

ti

8

2. Opis instalacji

Instalację c.o. projektuje się w układzie zamkniętym na temperatury zasilania 70ºC i powrotu 50 ºC z
własną pompą obiegową w systemie rozdzielczym.
Sposób rozprowadzenia instalacji :

Podejścia od rozdzielaczy do grzejników pod podłogą w systemie dwururowym. Rury wielowarstwowe
KISAN PEX-AL.-PE 80 o średnicy 16/2 mm. Podłączenia do grzejników w pomieszczeniach
mieszkalnych wykonane za pomocą złączek VESTOL, w łazienkach pod glazurę projektuję złączki
zaprasowane WM. Pion do rozdzielaczy wykonać z rur z polipropylenu typ 3 w systemie BOR Φ 25·3,5

mm.
Jako elementy grzejne projektuje się grzejniki konwekcyjne PURMO VK 11 i 22
Grzejniki proszę wyposażyć w zawory termostatyczne z głowicami RTD (w komplecie z VK).
Regulację hydrauliczną proszę wykonać poprzez nastawy wstępne zaworów grzejnikowych.

Zdławienie ciśnienia proszę wykonać również przed rozdzielaczem mieszkaniowym zaworem
regulacyjnym firmy HERZ DN ¾
Każdy rozdzielacz (powrotny jak i zasilający) proszę wyposażyć w odpowiednik automatyczny i zawór
spustowy ze złączką do węża.

Przed wylaniem podłóg należy przeprowadzić próbę szczelności na ciśnienie 1,5 raza większe niż
ciśnienie robocze zgodnie z obowiązującymi przepisami. Po zakończeniu próby sporządzić protokół.
Rury należy zaizolować izolacją termoflex o grubości co najmniej 4 mm.
Montaż rur wykonać zgodnie z wymaganiami producenta stosując się do jego wytycznych.

Ogrzewanie podłogowe

Ogrzewanie podłogowe projektuje się dla tej samej kondygnacji co ogrzewanie konwekcyjne,

temperatury obliczeniowe pozostają niezmienione, jak również powierzchnie pomieszczeń.

2

Temperatura ogrzewania podłogowego jest narzucana i wynosi 45/35 ºC.
Średnice rur zostały dobrane 16/2 w pokojach i 14/2 w łazience.
Zdławienie nadmiaru ciśnienia zostanie wykonane poprzez dobranie odpowiednich nastaw na
rozdzielaczu powrotnym.

W pomieszczeniu łazienki z uwagi na niewystarczającą powierzchnię podłogi grzejnej projektuje się
grzejnik elektryczny o mocy 300 W.

Zestawienie współczynników przenikania ciepła k

Opis przegrody

Symbol

k

W/m

2

K

Ściana zewnętrzna 36cm

Sz-36 U

ścian

0,30

Ściana wewnętrzna beton komórkowy

Sw-12 U

sw

0,25

Stropodach

So-30 U

std

0,26

Okno zespolone PCV

Ozd

U

okien

2,000

3. Zapotrzebowanie na moc cieplną dla poszczególnych pomieszczeń

1. Obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną.

Ostatni strop

Numer

pom.

Przegroda

k

ti - te

Strata

Q

pi

sd

1+Sd

suma

symbol

powierz.

m

W/mK

K

W

1

d1 d2

ti=20 C°

Sz-1

13.83

0.30

38.00 157.68 0.03 0.00 0.03

S

V=m³

Sz-2

3.55

0.30

38.00 40.45 0.03 0.00 0.03

W

60.42 Sw-2.2

6.33

0.25

-5.00

-8.23

strop

21.58

0.26

38.00 504.32

831.03

0.06

1.06

880.89

Qw=(0,34*(ti-te)-9)*V

236.86

Qo

1117.75

3

Numer pom.

Przegroda

k

ti - te

Strata

Q

pi

sd

1+Sd

suma

symbol

powierz.

m

W/mK

K

W

2

d1 d2

ti=20 C°

Sz-4

10.27

0.30 38.00 117.12 0.03 -010 -0.07

S

V=56.78m³ Sz-5

18.73

0.30 38.00 213.52 0.03 -0.05 -0.02

E

56.78 Sw-5

4.00

0.25 -5.00 -5.20

Ozd

5.10

2.00 38.00 387.60

strop

20.28

0.26 38.00 473.94

1 186.99

-0.09

0.91 1 080.16

Qw=(0,34*(ti-te)-9)*V

222.59

Qo

1 302.75

Numer pom.

Przegroda

k

ti - te

Strata

Q

pi

sd

1+Sd

suma

symbol

powierz.

m

W/mK

K

W

3

d1

d2

ti=20 C°

Sz-6

14.53

0.30

38.00

165.64

0.00 -0.05 -0.05

E

V=78.4m³

Sz-

0.00

0.30

38.00

0.00

0.00 0.00 0.00

78.4 Sw-6

4.60

0.25

-5.00

-5.98

Ozd

2.55

2.00

38.00

193.80

strop

28.00

0.26

38.00

654.36

1007.82

-0.05

0.95

957.43

Qw=(0,34*(ti-te)-9)*V

307.33

Qo

1264.76

4

Numer pom.

Przegroda

k

ti - te

Strata

Q

pi

sd

1+Sd

suma

symbol

powierz.

m

W/mK

K

W

4

d1

d2

ti=25 C°

Sz-7

9.12

0.3

43

117.65

0.03 -0.05 -0.02

E

V=m³

12.88

0.3

43

166.15

0.03

0 0.03

N

49.56 Sw-7

12.88

0.25

5

16.74

Sw-8

10.36

0.25

5

13.47

Ozd

1.8

2

43

154.80

strop

17.7

0.26

43

468.08

936.89

0.01

1.01

946.26

Qw=(0,34*(ti-te)-9)*V

194.28

Qo

1140.53

Numer pom.

Przegroda

k

ti - te

Strata

Q

pi

sd

1+Sd

suma

symbol

powierz.

m

W/mK

K

W

5

d1

d2

ti=20 C°

Sz-8

16.07

0.30

38.00

183.20

0.03 -0.05 -0.02

W

V=m³

Sz-9

11.28

0.30

38.00

128.61

0.03 -0.10 -0.07

S

92.008

Ozd

5.10

2.00

38.00

387.60

strop

32.86

0.26

38.00

767.94

1467.35

-0.09

0.91

1335.29

Qw=(0,34*(ti-te)-9)*V

360.67

Qo

1695.96

5

Numer pom.

Przegroda

k

ti - te

Strata

Q

pi

sd

1+Sd

suma

symbol

powierz.

m

W/mK

K

W

6

d1

d2

6

ti=20 C°

Sz-9

13.69

0.36

38.00

187.28

0.03 -0.05 -0.02

W

ti=20 C°

V=m³

Ozd

2.55

2.00

38.00

193.80

45.5 strop

16.25

0.26

38.00

379.76

760.84

-0.02

0.98

745.62

Qw=(0,34*(ti-te)-9)*V

178.36

Qo

923.98

Łączne zapotrzebowanie na ciepło dla parteru ΣQ=7208W ;7,21kW

4. Obliczenia hydrauliczne

Obliczenia hydrauliczne dla ogrzewania grzejnikowego -parter

Na podejściu pod rozdzielacz projektuje się zawór regulacyjny firmy HERZ DN ¾ Stromax nr kat
142117 62 o nastawie 1 dla parametrów ∆p=10000 i G=187,20 kg/h, który zredukuje ciśnienie przed

rozdzielaczem do ciśnienia 15000Pa.

Dane do obliczeń:
Δpdys=15000Pa, ς=977,7kg/m³, cp=4186KJ/kg*K,

Nadmiar ciśnienia do zdławienia .
Nadmiar ciśnienia przy grzejnikach.
∆pnadg=∆pnad-∆pnadp.

Obieg przez grzejnik w pom. 1

Nr. dz.

Q

G

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz mieszkaniowy otw. Q=7208W, V=0,21 m³/h, k

v

=3,09

Δp

462.00

1.00 1117.75 0.0134 4.5 16x2

0.105 16.5 74.25 3

16.17

90.42

Grzejnik V

Δp

24.25 Δp

nad

Wkładka

Δpzr

230.67

q dla
grzej
kg/h

q kg/s

V m

3

/h kv

m

3

/h

dla

grzej

kv m3/h
wkładki

807.33 14192.67

48.05

0.0133 0.0414

3.1

0.84

6

Obieg przez grzejnik w pom. 2

Nr. dz.

Q

G

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz mieszkaniowy otw. Q=7208W, V=0,21 m³/h, k

v

=3,09

Δp

462.00

2.00 1065.21 0.0127 23.6 16x2

0.110 21.5 507.4 3

17.75

525.15

Grzejnik V

Δp

22.02 Δp

nad

Wkładka

Δpzr

403.67

q dla
grzej

kg/h

q kg/s V m

3

/h kv

m

3

/h

dla
grzej

kv
m3/h

wkładki

1412.83 13587.17

45.80 0.0127 0.0394 3.1

0.84

Obieg przez grzejnik w pom.3.

Nr.
dz.

Q

G

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz mieszkaniowy otw. Q=7208W, V=0,21 m³/h, k

v

=3,09

Δp

462.00

3.00 1264.76 0.0151 16 16x2

0.130 30.05 480.8 3

24.78

505.58

Grzejnik V

Δp

31.04 Δp

nad

Wkładka

Δpzr

399.45

q dla
grzej

kg/h

q kg/s V m

3

/h kv

m

3

/h

dla
grzej

kv m3/h
wkładki

1398.08 13601.92

54.37 0.0151 0.0468

3.1

0.84

7

Obieg przez grzejnik w pom. 4

Nr. dz.

Q

G

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz mieszkaniowy otw. Q=7208W, V=0,21 m³/h, k

v

=3,09

Δp

462.00

1.00 1140.53 0.0136 10.5 16x2

0.120 21.3 223.65

3

21.12

244.77

Grzejnik V

Δp

25.25 Δp

nad

Wkładka

Δpzr

292.81

q dla
grzej
kg/h

q kg/s

V m

3

/h kv

m

3

/h

dla
grzej

kv m3/h
wkładki

1024.82 13975.18

49.03 0.0136 0.0422

3.1

0.84

Obieg przez grzejnik w pom. 5

Nr.
dz.

Q

G

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz mieszkaniowy otw. Q=7208W, V=0,21 m³/h, k

v

=3,09

Δp

462.00

5.00 1695.96 0.0203 14.4 16x2

0.193 60.5 871.2 3

54.63

925.83

Grzejnik V

Δp

55.82 Δp

nad

Wkładka

Δpzr

577.46

q dla
grzej
kg/h

q kg/s

V m

3

/h kv

m

3

/h

dla

grzej

kv m3/h
wkładki

2021.11 12978.89

72.91 0.0203 0.0628

3.1

0.84

Obieg przez grzejnik w pom 6.

Nr.
dz.

Q

G

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz mieszkaniowy otw. Q=7208W, V=0,21 m³/h, k

v

=3,09

Δp

462.00

6.00 923.98 0.0110 12.5 16x2

0.098 11.4 142.5 3

14.08

156.58

Grzejnik V

Δp

16.57 Δp

nad

Wkładka

Δpzr

254.06

q dla
grzej

kg/h

q kg/s V m

3

/h kv

m

3

/h

dla
grzej

kv m3/h
wkładki

889.22 14110.78

39.72 0.0110 0.0342

3.1

0.84

8

5. Dobór nastaw zaworów grzejnikowych

Ciśnienie do zdławienia Δpv , oraz wymagane nastawy wstępne na zaworach grzejnikowych w
poszczególnych pomieszczeniach. Regulację przeprowadzić na zaworach grzejnikowych
Haimeier.

pv-15000Pa,cisnienie przed rozdzielaczem.
Wykonane na podstawie nomogramu dla grzejników Purmo, „Charakterystyka hydrauliczna
grzejnika dolno zasilanego.

Nr. pom.

mg

Δp

zr

Δp

nadg

Δp

v

Kv

Wymagana
nastawa

kg/h

Pa

Pa

Pa

m³

1

48.055

231

1214

1444

0.40

3

2

45.796

404

608

1012

0.42

4

3

54.375

399

623

1022

0.45

3

4

49.034

577

996

1574

0.42

4

5

72.913

577

0

577

0.55

5

6

39.724

254

1132

1386

0.39

3

Maksymalna strata ciśnienia w pętli wynosi

Δ

pmax

= 2021 Pa

Rzeczywiste ciśnienie w pętli

Δ

pdysp

= 15000 Pa

Nadmiar ciśnienia do zdławieniana podejściu do pętli

Δ

pnadp

= 15000 – 2021 = 12979 pa

Nadmiar ciśnienia określa zależność.

Δp

nadg

= Δp

nad

- Δp

nadp

9

6. Obliczenie zysków od przewodów poziomych w mieszkaniu

Obliczanie zysków ciepła w pomieszczeniach od przewodów rozprowadzających.

Nr

dz

Przewody poziome zasilające η=0,63 Nr

dz

Przewody poziome powrotne η=0,63

tzi Δtart qi

qi(η-1) L

Qzc

tp Δtart qi

qi(η-1) L

Qzc ΣQzc

C˚ K

W/m W/m

m

W

C˚ K

W/m W/m

m

W

W

1 69

40 37.17

13.75 37.6 517

1 50

30 25.20

9.32 37.60 351 867.69

2 69

40 37.17

13.75 7.9 109

2 50

30 25.20

9.32 7.90

74 182.31

3 69

40 37.17

13.75 9.4 129

3 50

30 25.20

9.32 9.40

88 216.92

4 69

40 32.45

12.00 7.7

92

4 50

15 20.48

7.58 7.70

58 150.77

5 69

40 37.17

13.75 12.5 172

5 50

30 25.20

9.32 12.50 117 288.46

6 69

40 37.17

13.75 7.6 105

6 50

30 25.20

9.32 7.60

71 175.38

7. Dobór grzejników konwekcyjnych

Dobór grzejników konwekcyjnych PURMO typ V

dla ; V11 m=0,29 i dla V22 m=0,31

Nr po. Qstr

Qzys

Qg

ti

tzrz Δtart

ЄΔt

L

Dobór
grzejników

Uwagi

W

W

W

C˚

C˚

K

m

mm

1

1118

868

250

20 68.08

39.04

0.968

0.15

400

2

1065

182

883

20 67.87

38.94

0.968

0.55

600

3

1265

217

1048

20 67.18

38.59

0.968

0.67

800

4

1141

151

990

25 67.85

33.93

0.958

0.72

800

5

1696

288

1407

20 66.30

38.15

0.968

0.92

1000

6

924

175

749

20 68.76

39.38

0.968

0.46

600

8. Zestawienie grzejników i nastaw zaworów grzejnikowych

Zestawienie grzejników konwekcyjnych Purmo V

Nr. pom.

Typ

wysokość H

długość L

nastawa

mm

mm

3

1

V22

600

400

4

2

V22

600

600

3

3

V22

600

800

4

4

V22

600

800

5

5

V22

600

1000

3

6

V22

600

600

3

10

9. Dobór wymiennika ciepła dla 150 lokali o zapotrzebowaniu 7208,2 W

Dobór wymiennika na potrzeby c .o .w punkcie załamania

Qzap =

1081230

W

Tz=

135 C˚

6/50

ф =

0,391

Tp=

65,00 C˚

C=

1,135

-

n=

1

tz=

43,23 C˚

m=

0,298

-

Q*ф =

422761

W

tp=

35,41 C˚

n=

0,359

-

ms=

3,69

kg/s

Δtlog=

9,87 K

d=

-0,134

-

mi=

12,97

kg/s

F=

0,92

e=

0,304

-

cp=

4186 J/kg*K

ko=

4,13 W/m²K

f=

0,232

-

Aobl=

10,37

m²

Anom=

5,88

m²

Aobl.wym.=10,37m²
Tzs=135Cº 70Cº=69,999Cº dlaф=0,391
Tps=65Cº

Tzi=70Cº Δps= 116.76 kPa, Δpi= 215.55 kPa
Tpi=50Cº

11

Dobór wymiennika na potrzeby c.o. w warunkach obliczeniowych
Dobrałem 3 wymienniki typu JAD 6/50 połączone równolegle.

Qzap =

360410

W

Tz=

135 C˚

6/50

ф =

0,391

Tp=

65,00 C˚

C=

1,135

n=

1

tz=

43,23 C˚

m=

0,298

Q*ф =

140920

W

tp=

35,41 C˚

n=

0,359

ms=

1,23

kg/s

Δtlog=

39,91 K

d=

-0,134

mi=

4,32

kg/s

F=

0,92

e=

0,304

cp=

4186

J/kg*K

ko=

2,55 W/m²K

f=

0,232

Anom=

5,88

Aobl.wym.=5,63m²
δA=4,25% < 5%

Tzs=135Cº
Tps=65Cº
Tzi=70Cº Δps= 20.77 kPa, Δpi= 29.61kPa
Tpi=50Cº

12

Dobór wymiennika ciepła typu JAD XK ( obliczenia )

Dane wyjściowe:
• obliczeniowe parametry wody sieciowej:………………………..135/65 [°C];
• obliczeniowe parametry wody instalacyjnej:………………………70/50 [°C];

• obliczeniowa moc cieplna wymiennika:…………………………1081200 [W];
• obliczeniowa temperatura w pomieszczeniach budynku:……………..20 [°C];
• obliczeniowa temperatura na zewnątrz budynku……………………..-20 [°C].

1. Pojedynczy wymiennik typu JAD XK

Najbardziej niekorzystnym punktem pracy dla wymiennika c.o. jest punkt załamania wykresu

regulacyjnego. Spadek temperatury Tz powoduje wzrost lepkości wody w wyniku czego spada
współczynnik przenikania ciepła U wymiennika. Z tego względu wymiennik ciepła dobrano na warunki
pracy punkcie załamania wykresu – Tz = 65°C.
Współczynnik obciążenia cieplnego budynku dla punktu załamania wykresu regulacyjnego

określono metodą iteracyjną ze wzoru:

T

zx

= t

i

+ t

ar

+

Gdzie:

=

- 20

= 40°C

- średnia arytmetyczna różnica temperatur wody instalacyjnej i powietrza w pomieszczeniu.

m – współczynnik charakterystyki cieplnej grzejników.
T

i

– obliczeniowa temperatura wewnątrz pomieszczeń.

65 = 20 + 40

+

W wyniku obliczeń otrzymano:

= 0,391 [ - ]

Q

x

= x Q

o

Q

x

= 0,391 x 1081200 = 423078 W

Strumień wody instalacyjnej obliczono ze wzoru:

=

= 12,91, [kg/s]

Strumień wody sieciowej obliczono ze wzoru:

=

13

= 3,69, [kg/s]

Temperaturę wody sieciowej wypływającej z wymiennika:

= 65 -

= 37,61 , [°C]

Temperatura wody instalacyjnej zasilającej instalacje:

= 20 + 40

+ 0,391

= 43,23 , [°C]

Temperatura wody instalacyjnej powracająca z instalacji:

= 20 + 40

- 0,391

= 35,41 , [°C]

Dobór wymiennika:
Wymiennik projektuje się sprawdzając, czy zapotrzebowanie powierzchnia wymiany ciepła obliczona na
podstawie obliczeń cieplnych jest mniejsza od rzeczywistej (nie więcej niż 10%). Skorzystano tu ze
wzoru:

=

, [m

2

]

Gdzie:

Qx – zapotrzebowanie na moc cieplną budynku przy temperaturze punktu załamania wykresu
regulacyjnego.

- średnia logarytmiczna różnica temperatur.

k

o

– eksploatacyjna wartość współczynnika k.

=

R

eksp

– dodatek uwzględniający wzrost oporów wymiennika w trakcie eksploatacji. Przyjmowana wartość

0,1 m

2

K/W.

k – współczynnik przenikania ciepła wymiennika określany na podstawie wzorów doświadczalnych:

k =

C – 1,135708 , m – 0,2981, n – 0,3592, d - -0,13457, e – 0,304, f – 0,2326

k = 1,135708 3,69

0,2981

12,91

0,3592

65

-0,13457

37,61

0,304

0,93

0,2326

k = 7 , [kW/m

2

K]

14

gdzie:
C, m, n, d, e, f – współczynniki charakterystyczne dla danego typu wymiennika,
F – współczynnik sprawności cieplnej wymiennika.

F =

F = 0,93 , [ - ]

W związku z czym:

=

= 4,12 , [kW/m

2

K]

Logarytmiczna różnica temperatury:

=

= 9,83 , [°C]

Natomiast potrzebne pole powierzchni wymiany ciepła wymiennika wynosi:

=

, [m

2

]

= 10,45 , [m

2

]

Różnica pomiędzy potrzebnym polem powierzchni wymiany ciepła, a dostępnym w danym typie
wymiennika wynosi:

=

, [%]

= - 77,72 , [%]

Obliczenie trzech wymienników połączonych równolegle.

Q

o

= 1081200/3 = 360400 W

Q

x

= 0,391 x 360400 = 140916,4 W

Strumień wody instalacyjnej obliczono ze wzoru:

=

= 4,3, [kg/s]

Strumień wody sieciowej obliczono ze wzoru:

15

=

= 1,23, [kg/s]

Temperaturę wody sieciowej wypływającej z wymiennika:

= 65 –

= 37,63 , [°C]

Temperatura wody instalacyjnej zasilającej instalacje:

= 20 + 40

+ 0,391

= 43,23 , [°C]

Temperatura wody instalacyjnej powracająca z instalacji:

= 20 + 40

- 0,391

= 35,41 , [°C]

Dobór wymiennika:
Wymiennik projektuje się sprawdzając, czy zapotrzebowanie powierzchnia wymiany ciepła obliczona na
podstawie obliczeń cieplnych jest mniejsza od rzeczywistej (nie więcej niż 10%). Skorzystano tu ze
wzoru:

=

, [m

2

]

Gdzie:

Qx – zapotrzebowanie na moc cieplną budynku przy temperaturze punktu załamania wykresu
regulacyjnego.

- średnia logarytmiczna różnica temperatur.

k

o

– eksploatacyjna wartość współczynnika k.

=

R

eksp

– dodatek uwzględniający wzrost oporów wymiennika w trakcie eksploatacji. Przyjmowana wartość

0,1 m

2

K/W.

k – współczynnik przenikania ciepła wymiennika określany na podstawie wzorów doświadczalnych:

k =

C – 1,135708 , m – 0,2981, n – 0,3592, d - -0,13457, e – 0,304, f – 0,2326

k = 1,135708 1,23

0,2981

4,3

0,3592

65

-0,13457

37,63

0,304

0,93

0,2326

16

k = 3,44 , [kW/m

2

K]

gdzie:

C, m, n, d, e, f – współczynniki charakterystyczne dla danego typu wymiennika,
F – współczynnik sprawności cieplnej wymiennika.

F =

F = 0,93 , [ - ]

W związku z czym:

=

= 2,56 , [kW/m

2

K]

Logarytmiczna różnica temperatury:

=

= 9,83 , [°C]

Natomiast potrzebne pole powierzchni wymiany ciepła wymiennika wynosi:

=

, [m

2

]

= 5,63 , [m

2

]

Różnica pomiędzy potrzebnym polem powierzchni wymiany ciepła, a dostępnym w danym typie
wymiennika wynosi:

=

, [%]

= 4,25 , [%]

Obliczenie oporów hydraulicznych przepływu wody przez wymiennik :

1. W rurkach po stronie wody sieciowej

ΔP

ws

=

2. W płaszczu po stronie instalacyjnej

ΔP

wi

=

17

ra – 1,5722359, rb – 2,7080502, pa – 1,7992744, pb – 0,7637724 zatem,

ΔP

ws

= 1,23

1,5722359

e

2,7080502

= 20,77 kPa

ΔP

wi

= 4,3

1,7992744

e

0,7637724

= 29,61 kPa

Przyjęto 3 wymienniki JAD XK 6.50 w połączeniu równoległym.

10. Obliczenia cieplne i hydrauliczne ogrzewania podłogowego

OBLICZENIA CIEPLNE OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO:


Dane wyjściowe do obliczeń:

Zapotrzebowanie na moc cieplną Q

o

[W] – wg. poszczególnych pomieszczeń

Efektywna powierzchnia podłogi F

g

[m

2

] – wg. pszczególnych pomieszczeń

Warstwa wierzchnia podłogi o średniej grubości d dla

Opór cieplny wynosi : R [m

2

K/W]

Temperatura czynnika grzejnego

z

= 45ºC

Obliczeniowa temperatura wewnętrzna t

i

= +20

o

C

Obliczeniowa wewnętrzna dla łazienki t

i=

+25

o

C

Wężownica z rur tworzywowych wg. pszczególnych pomieszczeń

Ciśnienie dyspozycyjne 15000 Pa

1 Przedpokój .

Q

o

=1117; t

i

= 20

o

C ; F

g

= 17,26

Terakota grubości d=15mm λ=1,16K
Opór cieplny wynosi R

=0,018K/W

1. Wymagana obliczeniowa gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego:

q

o

= Qo/Fg =64,74 W/m

2

2. Temperatura powierzchni podłogi z monogramu dla q

o

= 70,6m

2

K i t

i

= +20

o

C wynosi:

T

p

= 25

o

C T

dop

= 29

o

C

3. Wstępnie przyjmuję rozstaw wężownic b = 0,30m.Z monogramu dla R

=0,018 m

2

K/W

i b = 0,30 m współczynnik korekcyjny wynosi:
K

R

= 1,1

4. Skorygowana gęstość strumienia ciepła grzejnika :
q = q

o

K

R

= 64,74 1,1 = 71,22 W/m

2

18

5. Wymagana średnia arytmetyczna różnica temperatury z monogramu dla q = 63,31 W/m

2

i b = 0,20m wynosi :
t

ar

= 20,5 K

6. Spadek temperatury czynnika grzejnego dla początkowej różnicy temperatury:
t

1

=

z

– t

i

= 45 – 20 = 25 K i t

ar

= 20,5 K wynosi:

= 9 K
7. Strumień masy czynnika grzejnego:

Q·1,1 1,1·1117
m=------- =--------- = 0,033 kg/s = 117,49 kg/h
Cp·Δτ 4186·9

Fg 17,26

8. Orientacyjna długość wężownicy: L= ------- = --------- =58 m

b 0,30

9.Przyjęto sumę oporów miejscowych w wężownicy:

= 13

10. Przyjęto 1 wężownicę. Opory przepływu czynnika przez wężownicę dla m = 117,49kg/h

wynoszą:
w = 0,297 m/s ;

= 13 ; R = 129,3 Pa/m ; Z = 573,27 Pa

p = R L + Z = 3156 Pa
p p

max

= 15 kPa

Dla rozdzielacza zasilającego kv = 2,142 m³/h, G = 417 kg/h to p = 3830 Pa

p = 15000-3830-8014= 3156 Pa

Nadmiar ciśnienia dławię na rozdzielaczu powrotnym dla m = 117,49 kg/h i p = 3156 Pa, ilość

obrotów 0,5

Poniższe tabele przedstawiają analogiczne wyliczenia

Nr.
dz.

Q

m

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz , G=417 kg/h, kv=2.142

Δp

3830

1 1118 0.0326 57.54667 16x2

0.297 129.3 7440.784

13

573.27

8014

Dla nadmiaru ciśnienia

3155.94 i m=

0.00 nastawa 5

obrotów

Δdys

Δp

3156 15000

2 Pokój

Q

o

= 1065 W ; t

i

= 20

o

C ; F

g

= 17,24 m

2

Terakota o grubości d = 15mm dla = 1,16 W/mK
Opór cieplny wynosi R

=0,016 m

2

K/W

19

1. Wymagana obliczeniowa gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego:
q

o

= Q

o

: Fg = 1065/17,24=61,79 W/m

2

2. Temperatura powierzchni podłogi z monogramu dla q

o

= 61,79 W/m

2

K i t

i

= +20

o

C wynosi:

T

p

= 27

o

C T

dop

= 29

o

C

3. Wstępnie przyjmuję rozstaw wężownic b = 0,25m. Z monogramu dla R

=0,016 m

2

K/W

i b = 0,25 m współczynnik korekcyjny wynosi:
K

R

= 1,1

4. Skorygowana gęstość strumienia ciepła grzejnika :
q = q

o

K

R

= 61,79·1,1 = 67,97W/m

2

5. Wymagana średnia arytmetyczna różnica temperatury z monogramu dla q = 67,97 W/m

2

i b = 0,25m wynosi :
t

ar

= 20 K

6. Spadek temperatury czynnika grzejnego dla początkowej różnicy temperatury:
t

1

=

z

– t

i

= 45 – 20 = 25 K i t

ar

= 20 K wynosi:

= 10 K

7. Strumień masy czynnika grzejnego:
m = (Q·1,1):(Cp· ) = (1,1*1065):(4186·10) = 0,028 kg/s = 100,77 kg/h

8. Orientacyjna długość wężownicy: L = Fg:b = 17,24*0,25= 68,62 m

9.Przyjęto sumę oporów miejscowych w wężownicy:

= 17

10. Przyjęto 1 wężownicę. Opory przepływu czynnika przez wężownicę dla m =50,38kg/h
wynoszą:

Nr.
dz.

Q

m

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz , G=417 kg/h, kv=2.142

Δp

3830

2 1065 0.0280 68.952 16x2

0.245

92 6343.584

17

510.14 6853.72

Dla nadmiaru ciśnienia

4316.28 i m=

0,028 nastawa 5

obrotów

Δdys

Δp

4316.28 15000

3 Pokój

Q

o

= 1265W ; t

i

= 20

o

C ; F

g

= 19,6 m

2

Terakota o średniej grubości d = 15mm dla = 1,16 W/mK
Opór cieplny wynosi R

=0,018 m

2

K/W

1. Wymagana obliczeniowa gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego:

20

q

o

= Q

o

:Fg = 1265:19,6 = 64,53W/m

2

2. Temperatura powierzchni podłogi z monogramu dla q

o

= 64,53W/m

2

K i t

i

= +20

o

C

wynosi:

T

p

= 27

o

C = T

dop

= 29

o

C

3. Wstępnie przyjmuję rozstaw wężownic b = 0,30m. Z monogramu dla R

=0,016 m

2

K/W

i b = 0,30 m współczynnik korekcyjny wynosi:
K

R

= 1,1

4. Skorygowana gęstość strumienia ciepła grzejnika :
q = q

o

K

R

= 64,53 1,1 = 70,98 W/m

2

5. Wymagana średnia arytmetyczna różnica temperatury z monogramu dla q = 70,98W/m

2

i b = 0,30 m wynosi :
t

ar

= 22K

6. Spadek temperatury czynnika grzejnego dla początkowej różnicy temperatury:
t

1

=

z

– t

i

= 45 – 20= 25 K i t

ar

= 22 K wynosi:

= 7 K

7. Strumień masy czynnika grzejnego:
m =(Q·1,1):(Cp· ) = (1,1·632):(4186·0,7) = 0,023 kg/s = 85,46 kg/h

8. Orientacyjna długość wężownicy: L = Fg : b = 19,60 : 0,30 = 65 m

9.Przyjęto sumę oporów miejscowych w wężownicy:

= 11

10. Przyjęto 1 wężownicę. Opory przepływu czynnika przez wężownicę dla m = 85,46 kg/h
wynoszą:

4 Łazienka

Q

o

= 1140W ; t

i

= 25

o

C ; F

g

= 17,7 m

2

Terakota o grubości d = 15 mm dla = 1,16 W/mK
Opór cieplny wynosi R

=0,016 m

2

K/W

1. Wymagana obliczeniowa gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego:
q

o

= Q

o

:Fg = 1140 : 17,7= 64,44 W/m

2

Nr.
dz.

Q

m

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz , G=417 kg/h, kv=2.142

Δp

3830

3 1265 0.0475 65.33333 16x2

0.193

60.5 3952.667

11

204.84 4157.51

Dla nadmiaru ciśnienia

7012.49 i m= 170.93 nastawa 5

obrotów

Δdys

Δp

7012.49 15000

21

2. Temperatura powierzchni podłogi z monogramu dla q

o

= 68,50 W/m

2

K i t

i

= +29

o

C

wynosi:
T

p

= 29

o

C T

dop

= 29

o

C

3. Wstępnie przyjmuję rozstaw wężownic b = 0,20m. Z monogramu dla R

=0,016 m

2

K/W

i b = 0,20 m współczynnik korekcyjny wynosi:
K

R

= 1,1

4. Skorygowana gęstość strumienia ciepła grzejnika :
q = q

o

K

R

= 64,44 1,1 = 70,88 W/m

2

5. Wymagana średnia arytmetyczna różnica temperatury z monogramu dla q = 70,88 W/m

2

i b = 0,20 m wynosi :
t

ar

= 17 K

6. Spadek temperatury czynnika grzejnego dla początkowej różnicy temperatury:
t

1

=

z

– t

i

= 45 – 25 = 20 K i t

ar

= 17 K wynosi:

= 6 K

7. Strumień masy czynnika grzejnego:
m =(Q·1,1):(Cp· ) = (1,1·1140):(4186·6) = 0,049 kg/s = 179,82kg/h

8. Orientacyjna długość wężownicy: L = Fg : b = 17,7 : 0,20 = 88,5 m

9.Przyjęto sumę oporów miejscowych w wężownicy:

= 18

10. Przyjęto 1 wężownicę. Opory przepływu czynnika przez wężownicę dla m = 179,82 kg/h
wynoszą:

Nr.

dz.

Q

m

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz , G=417 kg/h, kv=2.142

Δp

3830

4 1141 0.0500 88.5 20x2.25

0.271

80.9 7159.65

18

660.87 7820.52

Dla nadmiaru ciśnienia

3349.48 i m=

0.00 nastawa 5

obrotów

Δdys

Δp

3349.48 15000

5 Pokój - Przyjęto dwie wężownice po 53 m każda

Q

o

= 1696 W ; t

i

= 20

o

C ; F

g

= 26,29 m

2

Terakota o grubości d = 15mm dla = 1,16 W/mK
Opór cieplny wynosi R

=0,018 m

2

K/W

22

1. Wymagana obliczeniowa gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego:
q

o

= Q

o

:Fg = 1696 : 26,29= 64,51 W/m

2

2. Temperatura powierzchni podłogi z monogramu dla q

o

= 64,51 W/m

2

K i t

i

= +20

o

C

wynosi:
T

p

= 26

o

C T

dop

= 29

o

C

3. Wstępnie przyjmuję rozstaw wężownic b = 0,25 m. Z monogramu dla R

=0,016 m

2

K/W

i b = 0,25 m współczynnik korekcyjny wynosi:
K

R

= 1,1

4. Skorygowana gęstość strumienia ciepła grzejnika :
q = q

o

K

R

= 64,51 1,1 = 70,97 W/m

2

5. Wymagana średnia arytmetyczna różnica temperatury z monogramu dla q = 70,97 W/m

2

i b = 0,25 m wynosi :
t

ar

= 20 K

6. Spadek temperatury czynnika grzejnego dla początkowej różnicy temperatury:
t

1

=

z

– t

i

= 45 – 20 = 25 K i t

ar

= 20 K wynosi:

= 10 K

7. Strumień masy czynnika grzejnego:
m =(Q·1,1):(Cp· ) = (1,1·848):(4186·10) = 0,044 kg/s = 160 kg/h

8. Orientacyjna długość wężownicy: L = Fg : b = 26,29 : 0,25 = 106 m

9.Przyjęto sumę oporów miejscowych w wężownicy:

= 11

10. Przyjęto 1 wężownicę. Opór przepływu czynnika przez wężownicę dla m = 160 kg/h
wynosi:

Nr. dz.

Q

m

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz , G=417 kg/h, kv=2.142

Δp

3830

2

1696 0.0446 105.152 16x2

0.193

60.5 6361.696

11

204.84 6566.53

Dla nadmiaru ciśnienia

4603.47 i m=

160.44 nastawa 5

obrotów

Δdys

Δp

4603.47 15000

6 Pokój - Przyjęto dwie wężownice po 59 m każda

Q

o

= 924W ; t

i

= 20

o

C ; F

g

= 14,63 m

2

Terakota o grubości d = 15mm dla = 1,16 W/mK
Opór cieplny wynosi R

=0,018 m

2

K/W

23

1. Wymagana obliczeniowa gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego:
q

o

= Q

o

:Fg = 924 : 14,63= 63,18 W/m

2

2. Temperatura powierzchni podłogi z monogramu dla q

o

= 63,18 W/m

2

K i t

i

= +20

o

C

wynosi:
T

p

= 26

o

C T

dop

= 29

o

C

3. Wstępnie przyjmuję rozstaw wężownic b = 0,25 m. Z monogramu dla R

=0,016 m

2

K/W

i b = 0,25 m współczynnik korekcyjny wynosi:
K

R

= 1,1

4. Skorygowana gęstość strumienia ciepła grzejnika :
q = q

o

K

R

= 63,18 1,1 = 69,50 W/m

2

5. Wymagana średnia arytmetyczna różnica temperatury z monogramu dla q = 69,50 W/m

2

i b = 0,25 m wynosi :
t

ar

= 20 K

6. Spadek temperatury czynnika grzejnego dla początkowej różnicy temperatury:
t

1

=

z

– t

i

= 45 – 20 = 25 K i t

ar

= 20 K wynosi:

= 10 K

7. Strumień masy czynnika grzejnego:
m =(Q·1,1):(Cp· ) = (1,1·924):(4186·10) = 0,0243 kg/s = 87,40 kg/h

8. Orientacyjna długość wężownicy: L = Fg : b = 14,63 : 0,25 = 58,5 m

9.Przyjęto sumę oporów miejscowych w wężownicy:

= 12

10. Przyjęto 2 wężownice. Opory przepływu czynnika przez wężownicę dla m = 87,40 kg/h
wynoszą:

Nr. dz.

Q

m

L

DN

w

R

RxL

ζ

Z

RxL+Z Uwagi

W

kg/s

m

mm

m/s

Pa

Pa

Pa

Pa

Rozdzielacz , G=417 kg/h, kv=2.142

Δp

3830

6

924 0.0243 58.5 16x2

0.21

70

4095

12

264.56 4359.56

Dla nadmiaru ciśnienia

6810.44 i m=

87.41 nastawa 5

obrotów

Δdys

Δp

6810.44 15000