5.Obliczenia hydrauliczne

Obliczenia średnic dla poszczególnych działek:

gdzie:

m - strumień masy wody obliczony ze wzoru:

c_p - ciepło właściwe wody (przyjęto c_p=4190 J/kgK)

t_z - temperatura zasilania równa 75^oC

t_p - temperatura powrotu równa 50^oC

w - prędkość przepływu wody w obliczanej działce. Dla obliczenia średnicy rur

przyjęto V_dop=0,5[m/s] (dla poziomych przewodów) oraz V_dop=0,4[m/s] (dla pionów)

ρ_p - gęstość wody powrotnej (ρ_p =977,78
)

ρ_z -gęstości wody zasilającej (ρ_z =988,04
)

ρ-średnia gęstość ρ=982,91

Wyznaczenie strat ciśnienia dla poszczególnych działek:

Wyjaśnienie opisu stosowanego w poniższych tabelach:

Q - zapotrzebowanie na moc cieplną danego odcinka;

m - strumień masy przepływający przez dany odcinek;

l - długość działki;

d - średnica rury;

R - jednostkowe straty ciśnienia na długości działki(z nomogramu);

V - objętościowy strumień przepływający przez dany odcinek;

d_w - średnica wewnętrzna działki;

Z - straty miejscowe obliczone ze wzoru:

ρ_śr - gęstość czynnika przepływającego

v - prędkość przepływu;

Σς - suma współczynników strat miejscowych(odczytane z książki pani H. Koczyk)

Rl+Z - suma strat liniowych i miejscowych na danej działce

Dla wszystkich obiegów obliczono starty ciśnienia zgodnie z zależnością:

Obliczono wartość ciśnienia czynnego grawitacyjnego w obiegach:

Ustalono, który z obiegów jest najniekorzystniejszy, tzn. dla którego wyrażenie:

osiąga wartość maksymalną (obieg krytyczny)

Dla obiegu krytycznego dobrano zawór termostatyczny wykorzystując kryterium dławienia i określono stratę ciśnienia na zaworze
przy obliczeniowym przepływie przez grzejnik.

Ciśnienie dyspozycyjne wytworzone przez pompę w instalacji określono według zależności:

Ciśnienie dyspozycyjne(wytworzone przez pompę):

12-obieg najbardziej niekorzystny(najbardziej oddalony i obciążony grzejnik)

Założenie:

a=0,5

Δp_dysp= 1693,68+1693,68=3387,36 Pa

Dla pozostałych obiegów (poza najniekorzystniejszym) stratę ciśnienia na zaworze termostatycznym określono wg zależności:

Dla wszystkich zaworów termostatycznych w oparciu o wartości
i

określono nastawę wstępną zaworu z katalogu firmy Danfoss.

Straty ciśnienia w poszczególnych obiegach:

Nr. Pom.	H	ςp-ςz	g	Δpcz.gr	Ε(R*l+Z)	Δpr	Δpz	V`	n	a
-	m	kg/m^3	m/s^2	Pa	Pa	Pa	Pa	dm^3/h	-	-
Parter
1,1	-0,88	10,26	9,81	-88,57	1057,92	1119,92	2267,44	17,7	3	0,67
1,2	-0,88	10,26	9,81	-88,57	841,74	903,74	2483,62	13,5	3	0,73
1,3	-0,76	10,26	9,81	-76,49	907,25	960,80	2426,57	38,0	7	0,72
1,4	-0,76	10,26	9,81	-76,49	1499,19	1552,74	1834,63	70,5		0,54
1,4	-0,76	10,26	9,81	-76,49	1174,61	1228,16	2159,21	39,2	7(15)	0,64
1,5	-0,76	10,26	9,81	-76,49	1334,81	1388,36	1999,01	52,3	7(15)	0,59
1.6	-0,11	10,26	9,81	-11,07	983,58	991,33	2396,03	21,7	4	0,71
1,7	-0,56	10,26	9,81	-56,36	489,19	528,65	2858,72	9,0	2	0,84
1,8	-0,86	10,26	9,81	-86,56	1010,55	1071,14	2316,22	42,1	7(15)	0,68
Poddasze
2,1	1,9	10,26	9,81	191,24	1357,90	1224,03	2163,33	2,80	1	0,64
2,2	2,1	10,26	9,81	211,37	1348,57	1200,61	2186,75	6,90	2	0,65
2,3	1,9	10,26	9,81	191,24	1827,55	1693,68	1693,68	34,60		0,50
2,4	2,1	10,26	9,81	211,37	1413,63	1265,67	2121,69	20,60	5	0,63
2,5	1,96	10,26	9,81	197,28	869,05	730,96	2656,41	21,20	4	0,78
2,6	1,96	10,26	9,81	197,28	759,94	621,85	2765,52	23,20	4	0,82
2,7	1,96	10,26	9,81	197,28	829,13	691,04	2696,33	3,90	1	0,80

Dobór źródła ciepła.

Zapotrzebowanie na ciepło dla budynku, dla którego projektowana jest instalacja centralnego ogrzewania wynosi 14018 W czyli 14 kW. Dobrano gazowy kocioł wiszący firmy Vaillantt o mocy nominalnej 24,3 kW

5 o mocy od 7,3-24,3 kW . Pojemność naczynia wzbiorczego 8litrów.

Parametry kotła

wysokość 850

szerokość 440 mm

głębokość 360 mm

ciężar 40 kg

zapłon elektroniczny

regulacja mocy 7,3-24,3

rodzaj gazu GZ - 50; 35; 51,5; propan

Dobór pompy obiegowej.

7.2.1. Wysokość podnoszenia pompy.

p_dys - ciśnienie dyspozycyjne w instalacji c.o. (p_dys = 3387,36 [Pa]);

ρ_p - gęstość czynnika na powrocie (ρ_p = 988,04
);

7.2.2.Wydajność pompy.

m₁ - strumień masy na działce 1 (m₁ = 0,1673
);

ρ_p - gęstość czynnika na powrocie (ρ_p = 988,04
);

Dobrano pompę obiegową dla systemów ogrzewań wodnych UPS 20 - 50 130 firmy GRUNDFOS.

Pojemność wodna kotła

Pojemność wodną kotła odczytano z katalogu firmy Vaillant - dla dobranego kotła pojemność wodna wynosi V_kotła = 1,3[l].

Zabezpieczenie instalacji

Urządzenia zabezpieczające instalacje w układzie składają się z następujących elementów.

• zaworu bezpieczeństwa

• rury wzbiorczej

• układu regulacji automatycznej przy kotłach

• naczynia zbiorczego przeponowego

• osprzętu

Pojemność naczynia wzbiorczego

Użyteczna pojemność naczynia wzbiorczego.

V
= V ·
· ΔV

Gdzie:

V - pojemność instalacji, V = dm³

- 999,7 (10ºC) [kg/m³]

ΔV - przyrost objętości właściwej wody po podgrzaniu do temperatury

Zasilania, dla t
= 75ºC i ΔV = 0,0000287 [m³/kg]

V
= 50 · 999,7 ·0,0000287 = 1,43 dm³

Minimalna pojemność naczynia wzbiorczego.

V
= V
·
[dm³]

p
= 3 [bar]

p
=1 bar

p = p
+ 0,2 [bar] =1,2 bar

V
= 1,6 ·
= 2,56 [dm³]

Średnica rury zbiorczej

d
= 0,7 ·

d
= 0,7 ·
= 8,4 mm

d
= 20mm

.

Określenie wymagań dla kotłowni:

Dla projektowanej kotłowni (a więc o mocy do 24kW) powinny być spełnione następujące wymagania:

• kotły mogą być umieszczone w piwnicy lub na dolnej kondygnacji budynku w pomieszczeniach nie przeznaczonych do stałego przebywania ludzi (pomieszczenia pomocnicze w mieszkaniu), kotłów nie należy ustawiać: na klatkach schodowych, przedsionkach oraz w pomieszczeniach, w których są przerabiane składowane lub wytwarzane materiały niebezpieczne pożarowo

• wysokość pomieszczenia powinna być taka , aby zapewnić możliwość obsługi nie mniejszą niż 2,2m. W istniejących budynkach dopuszcza się instalowanie kotłów w pomieszczeniach o wysokości co najmniej 1,9m pod warunkiem sprawnej instalacji

• pomieszczenie kotłów powinno mieć niezamykany otwór wentylacji nawiewnej o powierzchni minimum 200cm², którego dolna krawędź powinna być umieszczona na wysokości maksimum 30cm nad podłogą oraz niezamykany otwór wentylacji wywiewnej o powierzchni minimum 200cm², umieszczony możliwie blisko stropu

• dopuszcza się doprowadzenie powietrza zewnętrznego z pomieszczeń sąsiednich wyposażonych w wentylację naturalną nawiewną. Wymagane są wtedy otwory w ścianie lub kanał doprowadzający powietrze zewnętrzne

• podłoga lub ściana bezpośrednio pod kotłem nie może być wykonana z materiałów palnych. W przypadku wykonania podłogi lub ściany z materiałów palnych, powierzchnię w odległości minimum 0,5mod krawędzi kotła powinny być pokryte materiałem niepalnym

• kotły należy instalować w taki sposób, by aby odległość między przegrodą, w której są umieszczone otwory wentylacji nawiewnej a palnikami kotła była nie mniejsza jak 1,5m. Odległości tylnych i bocznych ścian kotłów od ścian pomieszczenia kotłowni powinny być nie mniejsze niż 1m.

• pomieszczenie kotłowni powinno mieć drzwi zewnętrzne lub łatwy dostęp do klatki schodowej spełniającej wymagania drogi ewakuacyjnej. Drogi ewakuacji z kotłowni powinny być zgodne z wymogami warunków technicznych, jakimi powinny odpowiadać budynki,drzwi i luki powinny się otwierać zgodnie z kierunkiem drogi ewakuacyjnej i powinny być samozamykające się, bezzamkowe

Pomieszczenie kotłowni powinno stanowić wydzieloną strefę pożarową. Wymagania minimalne odporności ogniowej są następujące:

• ściany i stropy zlokalizowane w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej powinny mieć odporność ogniową co najmniej 60 min, a zamknięcia otworów - min 30 minut

• podłoga powinna być wykonana z materiałów niepalnych

• przejścia przewodów przez ognioodporne ściany i stropy powinny zapewniać ognioszczelność, być wykonane z materiałów niepalnych

• w pomieszczeniu kotłowni nie powinno być kabli i instalacji elektrycznych przeznaczonych dla innych pomieszczeń

• przewody w kotłowni powinny być prowadzone tak, aby wysokość przejścia nie była mniejsza jak 2m

• na podejściu instalacji wodociągowej do napełniania powinien być zainstalowany wodomierz, manometr, zawór odcinający, zawór zwrotny oraz wężyk do złączki

• pomieszczenie kotłowni wraz z towarzyszącymi powinno mieć wydzieloną rozdzielnię elektryczną oraz dostępny z zewnątrz awaryjny wyłącznik prądu dla natychmiastowego wyłączenia prądu w kotłowni.

• kotłownie opalane gazem powinny być wyposażone w umieszczony na zewnątrz budynku główny kurek odcinania dopływu gazu, a dla kotłowni położonych powyżej przyziemia dodatkowy kurek na zewnątrz, dostępny z dróg ewakuacyjnych

• przewody instalacji elektrycznej prowadzone w kotłowniach opalanych gazem ziemnym powinny być prowadzone poniżej dolnej krawędzi otworu wentylacji wywiewnej pomieszczenia kotłowni

Zestawienie materiałów instalacji centralnego ogrzewania :

lp	Nazwa	Producent	Typ/Dn	Jedn. miary	ilość
1	Kocioł grzewczy jednofunk.	Vaillant	VU 120-5	szt.	1
2	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/500/142	szt	2
3	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/500/430	szt	1
4	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/600/142	szt	1
5	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/600/358	szt	1
6	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/600/430	szt	1
7	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/700/286	szt	1
8	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/800/502	szt	1
9	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/800/286	szt	1
8	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/800/574	szt	2
9	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/900/142	szt	1
10	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/1000/502	szt	1
11	Grzejnik Vonaris	Cosmo	22VHV/1100/574	szt	1
12	Rura grzejna	-	28	m	2,5
13	Rura grzejna	-	22	m	7,1
14	Rura grzejna	-	18	m	25,3
15	Rura grzejna	-	15	m	2,9
16	Rura grzejna		12	m	93,2
17	Trójnik	-	-	szt.	46
18	Kolano	-	-	szt.	22
19	Zawór zwrotny	-	-	szt	1
20	Zawór kulowy	-	-	szt	2

t

---