1. Założenia projektowe temat 27:

Zaprojektować kotłownię:

- Q_co= 60,0kW

- 30 mieszkańców

- parametry wody dla instalacji c.o. 80/60^oC

- parametry c.w.u. 8/60^oC

- opór instalacji c.o. H_i= 1,0 mH₂O

- opór instalacji cyrkulacji H= 8 kPa

- wysokość budynku H= 9,0 m

-instlacja c.o. z miedzi

2. Dobór kotła:

Q_c= Q_cwu + Q_co

Średnie zapotrzebowanie c.w.u.

Q_j=60

Dobrano niskotemperaturowy stalowy kocioł Logano SK645 firmy Buderus

CE 1015-07

Wielkość kotła: 190 kW

Sprawność: 93%

Paliwo: gaz ziemny

Dopuszczalne nadciśnienie eksploatacyjne: 6 bar

Dopuszczalna temperatura na zasilaniu: 120^oC

3. Kotłownia:

1. Kubatura kotłowni:

V= Q_c /4,65 kW/m³ = 190 kW/ 4,65 kW/m³= 40,9 m³

2. Wysokość kotłowni:

h= 2,5 m

3. Powierzchnia kotłowni:

F= V / h= 40,9m³/2,5m= 16,36m²

4,05m x 4,04m x 2,5m

4. Powierzchnia kratek nawiewnych:

F_n = Q_c ∙ 5 cm²/kW = 190 kW ∙ 5 cm²/kW = 950 cm² = 0,095m²

5. Powierzchnia kratek wywiewnych:

F_w = 0,5 ∙ F_n = 0,5 ∙ 0,095 m² = 0,0475 m²

6. Ilość powietrza wentylacyjnego jaka powinna być dostarczona do kotłowni:

1 kW - 1,6 m³/h

190 kW - V

V = (190 kW ∙ 1,6 m³/h)/ 1 kW = 304 m³/h

Dla prędkości: v = 1,25 m/s

A_n= V/v = 304 m³/h / (1,25 m/s ∙ 3600) = 0,068 m²

4. Zapotrzebowanie na paliwo:

1. Zapotrzebowanie paliwa na godzinę:

Gaz ziemny GZ 50 - wartość opałowa: 31,0 MJ/m³

B_h = (180kW ∙ 3600 s/h)/(31000 kJ/m³ ∙ 0,93) = 22,48 m³/h

2. Zapotrzebowanie paliwa na dobę:

B_db = B_h ∙ 10 h/db = 22,48 m³/h ∙ 10 h/db = 224,8 m³/db

3. Zapotrzebowanie paliwa średnio roczne:

Q_h = (150kW ∙ 1 ∙ 0,88 )/(0,93 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 0,8) = 177,42 kWh/h

Q_a = Q_h ∙ 1650 h/a = 177,42 kWh/h ∙ 1650 h/a = 292743 kWh/a

B_a = (292743 kWh/a ∙ 3600 s/h)/(31000 kJ/m³ ∙ 0,93) = 36554,8 m³/a

4. Zapotrzebowanie paliwa dla ciepłej wody użytkowej:

B_a = (30kW ∙ 365 ∙ 3600)/(31000 kJ/m³ ∙ 0,93) = 1367,33 m³

5. Dobór średnic:

1. Strumień masy dla co:

w = 0,5 m/s d_n = 40 mm

m = 50 kW/(4189,9 J/kgK ∙ (90^oC - 70^oC)) = 0,597 kg/s

d = √(4 ∙ 0,597)/(0,5 ∙ 3,14 ∙ 971,545) = 0,04 m

2. Strumień masy dla wentylacji:

w = 0,8 m/s d_n = 50 mm

m = 100 kW/(4189,9 J/kgK ∙ (90^oC - 70^oC)) = 1,193 kg/s

d = √(4 ∙ 1,193)/(0,8 ∙ 3,14 ∙ 971,545) = 0,044 m

3. Strumień masy dla cwu:

w = 0,5 m/s d_n = 20 mm

m = 30 kW/(4189,9 J/kgK ∙ (60^oC - 5^oC)) = 0,130 kg/s

d = √(4 ∙ 0,130)/(0,5 ∙ 3,14 ∙ 991,585) = 0,018 m

6. Zawór bezpieczeństwa:

1. Ciśnienie dopływu przed zaworem:

p₁ = 1,1 ∙ p_r = 1,1 ∙ 0,6 MPa = 0,66 MPa

dla nadciśnienia 0,66 MPa r = 2055 kJ/kg

2. Przepustowość:

m ≥ 3600 N/r

N = 190 kW

m ≥ 3600 ∙ 190/ 2055 = 332,85 kg/h

3. Przepustowość zaworu bezpieczeństwa wg normy PN-81/M-35630:

m = 10 ∙ K₁ ∙ α ∙ A ∙ (p₁ + 0,1)

A = m/[10 ∙ K₁ ∙ α ∙(p₁ + 0,1)]

przyjęto zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy sprężynowy z dzwonem wspomagającym, kątowy kołnierzowy z membraną i uszczelnieniem miękkim

nr kat Si 6301M

α_rzecz = 0,78 (wg karty katalogowej dla p₁≥0,14 MPa)

α = 0,9 α_rzecz = 0,9 ∙ 0,78 = 0,702

A= 332,85/[10 ∙ 0,52 ∙ 0,702 ∙ (0,66 + 0,1)] = 120 mm²

4. Średnica gniazda zaworu:

d_o = √(4A/π) = √(4 ∙ 120/π) = 12,36 mm

przyjęto zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy sprężynowy z dzwonem wspomagającym, kątowy kołnierzowy z membraną i uszczelnieniem miękkim nr kat Si 6301M wielkość DN 20x32 (d_o=16 mm) ciśnienie pełnego otwarcia

0,66 MPa (nadciśnienie), sprężyna o zakresie ciśnień 6,0…8,0 bar

7. Naczynie zbiorcze przeponowe zamknięte:

1. Pojemność instalacji:

V = 50 kW ∙ 11 l/kW + 100 kW ∙ 7 l/kW = 1,25 m³

2. Pojemność użytkowa naczynia:

V_u = V ∙ ρ₁ ∙ ΔV

V_u = 1,25 m³ ∙ 999,7 kg/m³ ∙ 0,0356 dm³/kg = 44,49 dm³

3. Ciśnienie wstępne w naczyniu:

p = p_st + 0,2 = 0,5 bar + 0,2 = 0,7 bar

4. Objętość całkowita naczynia:

V_c = V_u ∙ (p_max + 1)/(p_max - p )

V_c = 44,49 dm³ ∙ (6 bar + 1 bar)/(6 bar - 0,7 bar ) = 58,76 dm³

5. Zbiorcza rura bezpieczeństwa:

d = 0,7 √V_u

d = 0,7 √44,49 = 4,67 mm

przyjęto rurę o średnicy d_n = 20 mm

Dobrano naczynie zbiorcze przeponowe zamknięte Reflex S 80

8. Dobór pompy:

1. Wydajność pompy dla co:

V = (1,2 ∙ 0,597 kg/s ∙ 3600)/971,545 kg/m³ = 2,65 m³/h

2. Wydajność pompy dla wentylacji:

V = (1,2 ∙ 1,193 kg/s ∙ 3600)/971,545 kg/m³ = 5,30 m³/h

3. Wydajność pompy dla cwu:

V = (1,2 ∙ 0,130 kg/s ∙ 3600)/ 991,585 kg/m³ = 0,57 m³/h

4. Wysokość podnoszenia: