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_p - straty ciepła przez przenikanie [W]

- Q_w - zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji [W]

- d₁ - dodatek do strat ciepła przez przenikanie dla wyrównania wpływu niskich temperatur powierzchni przegród chłodzących pomieszczenia

- d₂ - dodatek na straty ciepła przez przenikanie uwzględniające skutki nasłonecznienia przegród i pomieszczeń

OBLICZENIE STRAT CIEPŁA PRZEZ PRZENIKANIE:

Gdzie:

Q_O - straty ciepła poszczególnych przegród lub ich części, dla których obliczeniowy współczynnik przenikania ma jednakową wartość:

Q_o = k∙(t_i - t_e)∙A

- k = U - współczynnik przenikania ciepła

- t_e - obliczeniowa temperatura zewnętrzna

- t_i - obliczeniowa temperatura wewnętrzna pomieszczenia

- A - powierzchnia przegrody lub jej części [m²]

OBLICZENIE WENTYLACYJNYCH STRAT CIEPŁA:

Gdzie:

- V - objętościowy strumień powietrza wentylacyjnego [m³/s]

- c_p - ciepło właściwe powietrza [J/kg∙K]

- ρ - gęstość powietrza [kg/m³]

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

Gdzie:

- Q_w - straty związane z podgrzewaniem powietrza wentylacyjnego:

Q_wo = V∙c_p∙ρ∙(t_i - t_e)∙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_i - temperatura w obiekcie ogrzewanym [°C]

- T_e - temperatura zewnętrzna [°C]

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

F = F_p+ F_w + F_i [W/K]

- F_p = k_z∙ A_z - jednostkowe straty przenikania

- F_w = V_w ∙ c_p ∙ ρ - jednostkowe straty wentylacyjne

- F_i = V_i ∙ c_p ∙ ρ - jednostkowe straty infiltracyjne dla obiektu ogrzewanego

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

Regulacja wielkości dostarczanej do ogrzewania mocy cieplnej może odbywać się w systemie:

- regulacji jakościowej, poprzez zmianę temperatury wody zasilającej grzejnik - t₁

- 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_g = Q_str

h ∙ (t₁ - t_i) = F ∙ (t_i - t_e)

skąd:

Inna postać tego równania:

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.

- g - przyspieszenie ziemskie [m/s²]

- h - odległość środka kotła i grzejnika [m]

-ρ_p, ρ_z - gęstość wody przy temperaturze powrotu i zasilania [kg/m³]

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

Δp₁ = Δp₂ = 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:

Dp_C ⁽¹⁾ = Dp_{1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12} = 17935 [Pa]

Dp_C ⁽⁵⁾ = Dp_{1+2+3+19+20+21+22+10+11+12} = 17935 - 7302 = 10633 [Pa]

Dp_4+5+6+7+8+9 = 10633 [Pa]

Dp_19+20+21+22 = 2619 [Pa]

Dp_4+5+6+7+8+9 = Dp_19+20+21+22 + Dp_r

Dp_{1+2+3+10+11+12} = 7302 [Pa]

Dpr - 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) :

- 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_T - zawsze

β_U - nie zawsze

β_P - 1,0 gdy prawidłowe podłączenie

≠ 1,0 gdy podłączamy odwrotnie

β_O - stosujemy

Przykład:

t_z / t_p = 75 / 65 °C

β_T = 1,15

β_U = 1,0 bo pod oknem

β_P = 1,0 bo prawidłowo podłączony

β_O pomijamy bo bez wnęki

Q_z ∙ β_T = 1500∙1,15 = 1725 [W] 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 odczytujemy dal temperatury w pomieszczeniu 20 °C i temp. Zasilania i powrotu współczynnik korekcyjny równy 0,84.

Współczynnik korekcyjny x β_T x Q_z = 0,84∙1,15∙1500 = 1449 [W]

Dobrano grzejnik PURMO V22 o wymiarach 900 x 600 mm

Qg = 1482 / 0,84 = 1764 [W] 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_g = t₁ - t₂ = idem,

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

Δt_g = t₁ - t₂ = var,

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_g, d_b , 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_g = 10 K, t₁ - t₃ = 2K → β= 0,2

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

t_z = 80°C, t_p = 60°C przy założeniu jednakowego spadku temperatury w pionie po każdym grzejniku otrzymujemy wymaganą wielkość tego spadku: t₁ - t₃ = (80-60)/9 = 2 K

3. Δt_g = 20 K i β= 0,15 → Δt = t₁ - t₃ = 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∙ρ₁∙Δv

gdzie:

- V - pojemność instalacji ogrzewania (źródła, przewodów, grzejników)

- ρ₁ - gęstość wody instalacyjnej w temperaturze początkowej (napełniania)

- Δv - zmiana objętości właściwej czynnika grzewczego przy podgrzaniu od temp. początkowej do średniej temperatury obliczeniowej t_m=(t_z+ t_p)/2

Naczynie wzbiorcze - umieszczone na odpowiedniej wysokości :

- H> 0,3 m w instalacjach pompowych z pompami na zasilaniu

- H> 0,7 Hp w instalacjach z pompami na powrocie o wysokości podnoszenia Hp

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= pst + 0,2 [bar]

gdzie:

- pst - ciśnienie hydrostatyczne w miejscu włączenie naczynia wzbiorczego, przy temp.

wody instalacyjnej równej 10 °C.

Minimalna pojemność całkowita naczynia wzbiorczego przeponowego:

gdzie:

- Vu - pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego

- pmax - maksymalne obliczeniowe ciśnienie w naczyniu w barach

- p - ciśnienie wstępne w naczyniu w barach

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

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…

---