Instalacje cieplne i klimatyzacyjne
Wykład 7
Dobór elementów instalacji wodnych
Przygotował: dr inż. Stefan Reszewski
y
RÓDA
O CIEPA
A
W
ZEA
CIEPA
OWNICZY t.j. zespół urządzeń służący
do:
(1) przekazywania ciepła;
(2) przetwarzania temperatury i ciśnienie czynnika
grzewczego;
(3) pomiaru i regulacji tych parametrów oraz strumienia
czynnika grzewczego;
(4) rejestracji mierzonych wielkości;
(5) zabezpieczenia instalacji przed niedopuszczalnym
wzrostem ciśnienia i temperatury;
(6) wymuszenia krążenia czynnika grzewczego w
instalacji
y
RÓDA
O CIEPA
A
KOTA
OWNIA t.j. zespół urządzeń,
w których dzięki spalaniu paliw lub przy użyciu
elektryczności, wytwarzany jest czynnik
grzewczy o wymaganej temperaturze i ciśnieniu,
znajdujących się w odrębnym pomieszczeniu
(budynku) lub wydzielonej jego części; w skład
zespołu wchodzą także urządzenia do pomiaru i
regulacji parametrów czynnika grzewczego i
ewentualnej ich rejestracji oraz urzÄ…dzenia
zabezpieczajÄ…ce proces spalania paliwa i
wytwarzania czynnika grzewczego
y
RÓDA
O CIEPA
A
W
ZEA
CIEPA
OWNICZY (wodny, parowy)
- indywidualny lub grupowy
- bezpośredni lub wymiennikowy
KOTA
OWNIA (wodna, parowa, ogniowo-powietrzna)
- LOKALNA  zasilajÄ…ca jeden obiekt ogrzewany
- OSIEDLOWA (rejonowa, zakładowa)  zasilająca
czynnikiem grzewczym więcej niż jeden obiekt
ogrzewany (więcej niż jedną część wewnętrzną
instalacji) poprzez część zewnętrzną instalacji
- WBUDOWANA  znajdujÄ…ca siÄ™ w obiekcie
ogrzewanym w odrębnym pomieszczeniu lub
wydzielonej jego części
OGNIOWO-POWIETRZNA  z piecem (piecami)
zawierającym palenisko na paliwo stałe, ciekłe lub gaz,
połączone z przeponowym wymiennikiem ciepła, w którym
ogrzewane jest powietrze krążące w instalacji ogrzewania
powietrznego
KOCIOA
grzewczy - posiadający określone cechy budowy,
parametry czynnika grzewczego oraz wydajność cieplną.
Zalicza się tu kotły parowe niskoprężne (do 1 MW) oraz kotły
wodne, o mocy nie przekraczajÄ…cej 1 MW i temperaturze
wody na wylocie nie większej niż 115oC, które są stosowane
do celów centralnego ogrzewania, przygotowania ciepłej
wody użytkowej, w suszarnictwie, do zasilania w ciepło
urządzeń pralni, kuchni, technologii itp.
(PN-70/H  83136).
Inne urzÄ…dzenia w instalacji
- grzejniki
- urządzenia zabezpieczające (urządzenia, które zabezpieczają instalację c.o. przed przekroczeniem
dopuszczalnej temperatury i ciśnienia lub tylko ciśnienia)
naczynie wzbiorcze systemu otwartego
naczynie wzbiorcze przeponowe
urządzenie stabilizujące (utrzymuje ciśnienie w instalacji w określonym zakresie)
- urządzenia kontrolno-pomiarowe (wskazujące lub rejestrujące poszczególne parametry w ustalonych
miejscach instalacji)
- urządzenia alarmowe (sygnalizujące w sposób optyczny lub akustyczny osiągnięcie parametrów
granicznych)
- odpowietrzenie (zespół urządzeń, armatury i rurociągów przeznaczonych do oddzielania i usuwania
powietrza i nierozpuszczonych gazów z całej instalacji c.o. lub jej części)
- pompa obiegowa
- armatura odcinajÄ…ca, regulacyjna, zwrotna,
- urzÄ…dzenia filtracyjne
- urządzenia do napełniania instalacji (i uzupełniania wody)
Obliczenia naczyń przeponowych i zaworów bezpieczeństwa
Instalację grzewczą zabezpiecza się naczyniem przeponowym oraz zaworem bezpieczeństwa zgodnie z
obowiÄ…zujÄ…cÄ… normÄ… PN-B-02414:1999. Aby zapobiec niekontrolowanemu wzrostowi temperatury
glikolu, któremu towarzyszy wzrost ciśnienia zabezpieczono system naczyniem przeponowym oraz
zaworem bezpieczeństwa. W tym celu poczyniono założenia do doboru zabezpieczeń jak dla elektrycznego
podgrzewacza roztworu glikolu, na temperaturÄ™ maksymalnÄ… 950C.
Przykład:
W zabezpieczanym układzie hydraulicznym z
ródłem ciepła o najwyższych temperaturach które są możliwe
do uzyskania jest kocioł elektryczny o mocy 15 kW. Temperatura roztworu glikolu w instalacji może
osiągnąć 950C. Do zabezpieczenia układu dobrano standardowy zawór bezpieczeństwa dla układów
grzewczych ZBM40-6 produkcji Termen o współczynniku wypÅ‚ywu aðc=0,22, ciÅ›nieniu otwarcia 6 bar i dla
niego obliczono naczynie wzbiorcze przejmujące zmiany objętości roztworu glikolu na skutek zmieniającej
się jego temperatury. Zawór bezpieczeństwa został zamontowany na zbiorniku sprzęgła hydraulicznego
które łączy ze sobą wszystkie instalacja z
ródeł i odbiorników ciepła, w którym panuje najniższe ciśnienie
w instalacji.
Obliczenia naczyń przeponowych i zaworów bezpieczeństwa
Oznaczenia:
V - objętość instalacji m3
p1 - ciśnienie dopuszczalne w instalacji bar
pst - ciśnienie statyczne w instalacji bar
ti - temperatura wody w instalacji °ðC
tp  najniższa możliwa temperatura roztworu glikolu w instalacji °ðC
tk - temperatura koÅ„cowa (maksymalna) roztworu glikolu w instalacji °ðC
aðc - współczynnik wypÅ‚ywu zaworu bezpieczeÅ„stwa
M - masowa przepustowość zaworu bezpieczeństwa kg/s
Dane instalacji:
V = 1,3 m3 po stronie CWU
p1 = 5,5 bar
pst = 1,5 bar
tp = 12 °ðC
tk = 95 °ðC
Dane zaworu bezpieczeństwa:
Instalacja zabezpieczona zaworem bezpieczeństwa ZBM40-6 Termen
Åšrednica nominalna DN40
aðc rzeczywiste = 0,22
Ciśnienie otwarcia 6 bar
Åšrednica gniazda zaworu 35mm
Średnica króćca wlotowego G1 1/2 
Średnica króćca wylotowego G2 
Obliczenia naczyń przeponowych i zaworów bezpieczeństwa
Obliczenia naczynia wzbiorczego:
Wewnętrzna średnica króćca dopływowego zaworu bezpieczeństwa
M =ð 0,44×ðV M=0,528kg/s
aðc = 0,9 aðc rzeczywiste aðc =0,198
M
do =ð 54
do =ð 10,02mm
aðc p1 ×ð rð
p1= pst + 0,2 bar
Ciśnienie wstępne w naczyniu przeponowym
p1=1,7 bar
Vu =ðV ×ð rð1 ×ð DðV
Pojemność użytkowa naczynia:
Przyrost objętości cieczy na skutek zmiany
1060 kg/m3
rð1 =ð
temperatury od tp do tk dla objętości układu V.
1010 kg/m3
Różnica gęstości 50 kg/m3
rð2 =ð
Vu =ð 0,0613m3 ð 62dm3
pmax +ð1
Vn =ð Vu
Pojemność całkowita naczynia
pmax -ð p
wzbiorczego przeponowego:
Przeponowe naczynie wzbiorcze
Dziękuję za uwagę