CENTRALNE  OGRZEWANIE

część I

dr inż. Adam Ujma

dr inż. Adam Ujma

Politechnika Częstochowska

Wydział Budownictwa

Katedra Budownictwa Ogólnego i 

Fizyki Budowli

 

 

 

 

CENTRALNE 

CENTRALNE 

OGRZEWANIE

OGRZEWANIE 

 

Rodzaje przekazywania ciepła w budynku

Rodzaje przekazywania ciepła w budynku

:

:

  

  bezpośrednie – kocioł grzewczy
  pośrednie - wymiennik

Podstawowe elementy:

Podstawowe elementy:

  

  źródło ciepła
  przewody (przenoszące: wodę, parę, 

powietrze, 
    

           prąd elektryczny) 

  grzejniki

 

 

 

 

1.

Sposób wywołania krążenia (siła napędowa wody)

grawitacyjne
pompowe

2.

Sposób połączenia układu z powietrzem 

atmosferycznym

system otwarty
system zamknięty

3.

Prowadzenie przewodów zasilających (sposób 

rozdziału wody)

z rozdziałem dolnym
z rozdziałem górnym

4.

Liczbę przewodów (sposób rozprowadzenia wody)

jednorurowe
dwururowe

OGRZEWANIE WODNE – 

OGRZEWANIE WODNE – 

podział ze względu na:

podział ze względu na: 

 

 

 

 

 

5.

Temperaturę zasilania

niskotemperaturowe – do 100

o

C (95

o

C) 

z reguły 75

o

C

średniotemperaturowe – 100  115

o

C

wysokotemperaturowe – ponad 115

o

C

6.

Rodzaj energii lub paliwa

paliwa stałe 
olej opałowy
paliwa gazowe
energia elektryczna
energia odnawialna (promieniowanie 
słoneczne, energia geotermalana i in.)

 

 

 

 

System stosowany najczęściej w nowych instalacjach 

grzewczych to ogrzewanie wodne, dwururowe z 

rozdziałem dolnym, system zamknięty

 

Ogrzewanie parowe

Ogrzewanie parowe

 – podział podobny jak w 

przypadku ogrzewania  wodnego

Ze względu na ciśnienie w przewodach podział 

instalacji na:

wysokociśnieniowe – ponad 0,17 MPa
średniociśnieniowe – 0,11  0,17 MPa
podciśnieniowe  – 0,02  0,11 MPa

 

Przewody zasilające – parowe
Przewody powrotne – kondensacyjne

 

 

 

 

Ogrzewanie powietrzne

Ogrzewanie powietrzne

 

- podział 

bezpośrednie
pośrednie (ciepło w wodzie lub parze 

dostarczane jest do wymiennika – nagrzewnicy)

Siła wywołująca przepływ powietrza:

grawitacyjne
z pobudzaniem mechanicznym (wentylator)

Użyte powietrze:

zewnętrzne
recyrkulacyjne
mieszane

Źródło ciepła, rodzaj paliwa:

kocioł, piec na paliwo stałe
kocioł, piec na gaz lub olej
nagrzewnica elektryczna

 

 

 

 

Ogrzewanie elektryczne

Ogrzewanie elektryczne

 

- 

podział 

podłogowe
ścienne
sufitowe
mieszane

 

 

 

 

KOTŁY

KOTŁY

Podział ze względu na:

materiał

materiał 

żeliwne
stalowe

nośnik ciepła

nośnik ciepła

wodne
parowe

paliwo

paliwo

stałe
ciekłe
gazowe

spalanie

spalanie

dolne
górne

 

 

 

 

Temperatura wody na zasilaniu:

< 100

o

C (kotły niskotemperaturowe nowej 

generacji – 75

o

C,  nowoczesne kotły 

kondensacyjne –  40

o

C)

100   115

o

C

 115

o

C

Ciśnienie robocze

: nadciśnieniowe (szczelne w 

stosunki do pomieszczenia) lub o naturalnym 

ciągu

 0,17 MPa
> 0,17 MPa

Usytuowanie:

stacjonarne
ruchome
przenośne

 

 

 

 

Moc grzewcza:

Moc grzewcza:

  kotły ogrzewcze – moc – Q  1 MW, 

temperatura zasilania wody - tz < 

115

o

C

ciśnienie pary - p  0,17 MPa

  kotły energetyczne - moc – Q > 1 MW, 

temperatura zasilania wody - tz  

115

o

C

ciśnienie pary - p > 0,17 MPa

 

 

 

 

 

DOBÓR KOTŁÓW

DOBÓR KOTŁÓW

Wielkości  techniczne

  powierzchnia ogrzewalna – A, m

2

 – 

powierzchnia omywana        

przez spaliny i 

wodę

  moc znamionowa – Q

n

, W – moc uzyskana w 

warunkach 

pomiarowych przy ciągłym 

spalaniu

  natężenie powierzchni ogrzewalnej – q, W/m

2

A

Q

q

n



 

 

 

 

  sprawność kotła – , %

Q   –   moc oddana nośnikowi ciepła
E

e

  –   energia wyjściowa zawarta w 

„spalinach 

suchych”

E

i

 –  energia wewnętrzna wynikająca z 

wartości 

opałowej paliwa

Sprawność uzyskiwana w warunkach 
laboratoryjnych jest zazwyczaj 10  15 % 

wyższa od uzyskiwanej w warunkach 
rzeczywistych

i

e

n

E

E

Q

Q 





 

 

 

 

W przypadku kotłów kondensacyjnych 
sprawność może przekroczyć 100%

E

H2O

- energia zawarta w parze wodnej

i

O

H

e

E

E

E

2







 

 

 

 

Rozkład ciśnienia dla kotła z ciągiem naturalnym

Rozkład ciśnienia dla kotła z ciągiem naturalnym

 

 

 

 

Zakres pracy kotłów starej i nowej generacji 

Zakres pracy kotłów starej i nowej generacji 

 

 

 

 

KOTŁY 

KOTŁY 

OGRZEWCZE 

OGRZEWCZE 

Kondensacyjny kocioł ogrzewczy z palnikiem i podmuchem i 

Kondensacyjny kocioł ogrzewczy z palnikiem i podmuchem i 

zintegrowanym kondensacyjnym wymiennikiem ciepła

zintegrowanym kondensacyjnym wymiennikiem ciepła

 

 

 

 

Kondensujący kocioł ogrzewczy z palnikiem atmosferycznym i 

Kondensujący kocioł ogrzewczy z palnikiem atmosferycznym i 

zintegrowanym wymiennikiem ciepła oraz wentylator spalin

zintegrowanym wymiennikiem ciepła oraz wentylator spalin

 

 

 

 

Gazowy kocioł ogrzewczy z palnikiem z podmuchem i 

Gazowy kocioł ogrzewczy z palnikiem z podmuchem i 

zewnętrznym kondensacyjnym wymiennikiem ciepła

zewnętrznym kondensacyjnym wymiennikiem ciepła

 

 

 

 

Kondensacyjny kocioł ogrzewczy z palnikiem z podmuchem i 

Kondensacyjny kocioł ogrzewczy z palnikiem z podmuchem i 

podłączonym następnie kondensacyjnym wymiennikiem ciepła

podłączonym następnie kondensacyjnym wymiennikiem ciepła

 

 

 

 

WYMIENNIKI  

WYMIENNIKI  

CIEPŁA 

CIEPŁA 

Typy:

  woda – woda
  woda – para  (woda pod dużym ciśnieniem, tz > 

100

o

C )

  para – woda  (skraplacz)
  woda – powietrze  
  powietrze – powietrze
  para – powietrze (nagrzewnica powietrza)

 

 

 

 

Moc cieplna wymiennika – Q

Moc cieplna wymiennika – Q

 

 

log

t

A

k

Q









2

1

2

1

log

ln

t

t

t

t

t















 

 

 

 

Rodzaje 

Rodzaje 

wymienników:

wymienników:

  współprądowy

 

 

 

 

  

przeciwprądow
y

 

 

 

 

  

krzyżowy (rodzaj wymiennika 

przeciwprądowego)





t

 – współczynnik określający charakter 

przepływu krzyżowego

        (dobierany z wykresu)

log

t

t

t

s













 

 

 

 

Wskaźnik mocy

 – parametr porównawczy 

konstrukcji wymienników

m

Q

w

m



m – 
masa

Starsze konstrukcje

 

Nowe konstrukcje

 

 

k = 200  500 W/(m

2

K)

 

w

m

 = 500 600 W/kg 

 

k = 1500  2500 W/

(m

2

K )

w

m

 > 5000 W/kg 

 

 

 

 

WYMIENNIK  KOMPAKTOWY

WYMIENNIK  KOMPAKTOWY