Ogrzewanie parowe

Temat (Obiekt): Ogrzewanie parowe

w budynku mieszkalnym jednorodzinnym

Adres obiektu: Porost ul. Wiejska

Branża: Sanitarna Stadium: PT

Zamawiający (Inwestor): Katedra Sieci i Instalacji sanitarnych Politechniki Koszalińskiej

	Imię i nazwisko	Nr indeksu	Podpis
Projektował	Wróbel Łukasz	U-3553
Sprawdziła:	mgr inż. Renata Gawin

Koszalin, czerwiec 2014r.

Opis techniczny

Podstawa opracowania

Podstawa opracowania jest zestaw danych wydanych przez Katedrę Sieci i Instalacji Sanitarnych Politechniki Koszalińskiej z przedmiotu „Ogrzewnictwo”.

Zakres opracowania

Zakresem opracowania jest projekt instalacji centralnego ogrzewania parowego w domku jednorodzinnym.

Dane ogólne budynku

Zewnętrzne ściany budynku składają się z: bloczków z betonu komórkowego (500) o wymiarach 360x240x590 z współczynnikiem przewodności cieplnej na zaprawie cementowo-wapiennej o grubości spoin nie większych niż 1,5cm wynosi 0,24 W/mK, styropianu o grubości (9 cm), tynku cienkowarstwowego i tynku cementowo-wapiennego oraz szczeliny wentylacyjnej. Wewnątrz budynku wyróżniamy ściany nośne i działowe. Ściana nośna i działowa składa się z bloczków betonu komórkowego wymiarach 240x240x590 – dla ściany konstrukcyjnej i 120x240x590 - dla ściany działowej. W domku jednorodzinnym zastosowano strop żelbetowy o grubości 200 mm. Podłogi pokryte są terakotą.

Budynek dla którego projektowana jest instalacja centralnego ogrzewania posiada
3-kondygnacje: piwnica, parter i piętro. Znajduje się w 1 strefie klimatycznej
w miejscowości Porost, dla którego przewiduje się instalację c.o.

1. Instalacja CO – opis

   1. Przewody – materiał, izolacje

Zaprojektowaną instalację należy wykonać z stali, wykonując połączenia gwintowane i uszczelnione taśmą teflonową. Na przewodzie należy zamontować otulinę z pianki poliuretanowej w celu zapobiegania nadmiernego wychładzania instalacji.

Elementy grzejne

W projekcie użyto grzejników firmy VIADRUS KALOR. Do projektu został dołączony katalog.

1. Kotłownia

   1. Źródło ciepła

Dobrano kocioł parowy Kompakt II 24 Si, firmy Beretta. Dokładne dane techniczne znajdują się w załączonym katalogu.

Zabezpieczenia

Kocioł wyposażony jest w następującą armaturę zabezpieczającą:
- czujnik ciągu kominowego (termostat spalin)

- manometr
- termometr
- wodowskaz
- sygnalizator akustyczny spadku poziomu wody w kotle oraz ciśnienia roboczego
- pompka ręczna do wody gorącej
- kurki spustowe z łącznikiem do węża w celu napełniania i spuszczania wody z instalacji

Odprowadzanie spalin

Spaliny odprowadzane będą do komina o wysokości 9m. Do komina należy zamontować rurę z blachy kwasoodpornej o średnicy 130 mm. Czopuch powinien być prowadzony po najkrótszej drodze, przy możliwie najmniejszej liczbie złamań i łuków. Minimalny spadek czopucha wynosi 5% w stronę kotła.

Wentylacja kotłowni

Kotłownia powinna mieć zapewnioną wentylację nawiewną i wywiewną grawitacyjną. Ilość dostarczanego powietrza powinna zapewniać pełne spalanie paliwa gazowego. Wentylacja wywiewna powinna zapewniać odprowadzenie co najmniej 0,5m³/h powietrza na 1kW mocy znamionowej kotła. Minimalna powierzchnia otworu nawiewnego to 300cm², natomiast wywiewnego 200 cm³.

1. Spis literatury

   1. Norma PN–EN 12831

   2. Norma PN-91/B-02420

   3. Katalog techniczny –Grzejniki płytowe VIADRUS KALOR

   4. Katalog techniczny – Beretta Kompakt II 24 Si

   5. Kwiatkowski, Cholewa Pomoce do projektowania urządzeń ogrzewczych

   6. Pieńkowski, Krawczyk, Tumel Ogrzewnictwo T1 oraz T2

   7. Krystyna Krygier, Tomasz Klinke, Jerzy Sewerynik Ogrzewnictwo, wentylacja, klimatyzacja.

Część obliczeniowa

Obliczenia współczynników przenikania ciepła U

Opór cieplny warstwy jednorodnej obliczamy ze wzoru:

gdzie:

d – grubość przegrody lub warstwy, [m]

λ - obliczeniowy współczynnik przewodności cieplnej materiału jednolitego, [W/mK].

Współczynnik przenikania ciepła obliczany ze wzoru:

gdzie:

R_i – współczynnik przenikania ciepła po stronie wewnętrznej

R_e - współczynnik przenikania ciepła po stronie zewnętrznej

R – opór ciepły warstwy jednorodnej, [m²K/W].

Ściana zewnętrzna

Warstwa	d [m]	λ [W/mK]	R [m^2K/W]
1. Tynk cementowy	0,02	1,00	0,02
2. Bloczek z betonu komórkowego (600)	0,36	0,174	2,07
3. Styropian	0,09	0,045	2,00
	=4,09

R_i=0,13

R_e=0,04

U_o==0,24 [W/m²K] U_max=0,3 [W/m²K]

Ściana wewnętrzna działowa

Warstwa	d [m]	λ [W/mK]	R [m^2K/W]
1. Tynk cementowy	0,02	1,00	0,02
1. Bloczek z betonu komórkowego (600)	0,12	0,174	0,69
	=0,71

R_i=0,13

R_e=0,13

U_o== 1,05 [W/m²K]

Ściana wewnętrzna nośna

Warstwa	d [m]	λ [W/mK]	R [m^2K/W]
1. Tynk cementowy	0,02	1.00	0.02
1. Bloczek z betonu komórkowego (600)	0,24	0,174	1,38
	=1,40

R_i=0,13

R_e=0,13

U_o== 0,61 [W/m²K]

Strop nad piwnicą oraz nad parterem

Warstwa	d [m]	λ [W/mK]	R [m^2K/W]
1. Terakota	0,01	1,05	0,01
2. Wylewka betonowa	0,05	1,05	0,05
3. Styropian	0,05	0,045	1,11
4. Strop Fert	0,20	0,95	0,21
	=1,38

R_i=0,1

R_e=0,1

U_o==0,63 [W/m²K] U_max=0,64 [W/m²K]

Stropodach

Warstwa	d [m]	λ [W/mK]	R [m^2K/W]
1. Wylewka betonowa	0,05	1,05	0,05
2. Styropian	0,15	0,044	3,33
3. Strop Fert	0,20	0,95	0,21
	3,59

R_i=0,17

R_e=0,04

U_o==0,26 [W/m²K] U_max=0,26 [W/m²K]

Podłoga w piwnicy

Warstwa	d [m]	λ [W/mK]	R [m^2K/W]
1. Terakota	0,01	1,05	0,01
2. Wylewka betonowa	0,03	1,05	0,03
3. Styropian	0,05	0,045	1,11
4. Podkład z betonu suchego	0,1	0,95	0,1
5. Żwir	0,1	0,9	0,11
=1,36

R_g=2,05

U_o==0,29 [W/m²K]

Przyjęte współczynniki przenikania ciepła:

• Drzwi wejściowe U= 2,0 [W/m²*K]

• Okna U=1,1 [W/m²*K]

• Drzwi wewnętrzne U=5,6 [W/m²*K]

• Drzwi balkonowe U=1,8 [W/m²*K]

Obliczenia zapotrzebowania na ciepło i dobór grzejników

Obliczenia hydrauliczne instalacji c.o.

Nr. Działki	Q	L	d	W	R	R*L	∑ζ	Z	R*L+Z	UWAGI
	[W]	[m]	[mm]	[m/s]	daPa/m]	[daPa]	[-]	[daPa]	[daPa]
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Obieg przez grzejnik nr 103a przy pionie 1
23	13864,00	1,40	25	16	10	14	5,5	24	38,00
16	8302,00	0,51	20	17,5	17	8,67	2,5	25	33,67
11	6183,00	1,18	20	13,5	10	11,8	2,5	12,5	24,30
8	4214,00	4,61	15	16,5	20	92,2	2,5	50	142,20	376,27≤800
4	2562,00	5,33	15	9,2	7	37,31	3	7	44,31
2	1522,00	3,10	10	9,9	11,5	35,65	0,5	2,9	38,55
1	1522,00	0,89	10	9,9	11,5	10,24	15	45	55,24
		17,02							376,27
zbieg przez grzejnik nr. 5a przy pionie nr. 1
3	1040,00	0,93	10	7,2	6	5,58	15,5	25	30,58
		13,03							282,48
		13,96							313,06
wspólne (23+16+11+8+4)								313,06≤517,52
Obieg przez grzejnik nr. 1a przy pionie nr. 2
7	2045,00	2,66	10	13	14	37,24	4	12	49,24
5	1005,00	0,65	10	7,1	5,6	3,64	16	24	27,64
		7,70							238,17
		11,01							315,05	315,05≤561,83
wspólne (23+16+11+8)
Obieg przez grzejnik nr.6a przy pionie nr. 2
6	1040,00	0,31	10	7,2	6	1,86	17	24	25,86
		10,36							287,41
		10,67							313,27
wspólne (23+16+11+8+7)								313,27≤486,73
Obieg przez grzejnik nr. 101a przy pionie nr. 3
15	2119,00	1,80	10	13,6	19	34,2	4	18	52,20
13	1224,00	3,10	10	8,2	8	24,8	2,5	5,1	29,90
12	1224,00	0,10	10	8,2	8	0,8	17	33	33,80
		1,91							71,67
		6,91							187,57
		187,57≤728,33
wspólne (23+16)
Obieg przez grzejnik nr. 2a przy pionie nr. 3
14	895,00	0,06	10	7,1	5,6	0,34	15,5	20	20,34
		3,20							90,20
		3,26							110,54
wspólne (23+15)								110,54≤689,46
Obieg przez grzejnik nr. 102a przy pionie nr. 4
22	5562,00	2,82	15	18,5	29	81,78	2,5	28	109,78
19	4068,00	3,10	15	16	20	62	6	25	87,00
17	2121,00	1,59	10	13,7	20	31,8	19	80	111,80
		1,40							38,00	346,58≤762,00
		8,91							346,58
wspólne (23)
Obieg przez grzejnik nr. 104a przy pionie nr. 4
18	1947,00	0,52	10	12,6	17	8,84	18	70	78,84
		7,32							234,78
		7,84							313,62
		313,62≤565,22
wspólne (23+22+19)
Obieg przez grzejnik nr. 3a przy pionie nr. 4
20	1001,00	1,73	10	7,1	5,6	9,69	19	23	32,69
		4,22							147,78
		5,95							180,47
		180,47≤652,22
wspólne (23+22)
Obieg przez grzejnik nr. 7a przy pionie nr. 4
21	493,00	0,76	10	7,1	5,6	4,26	19	23	27,26
		4,22							147,78	362,48≤439,84
		4,98							175,04
		175,04≤652,22
wspólne (23+22)
Obieg przez grzejnik nr. 4a przy pionie nr. 5
10	1969,00	6,72	10	12,7	17	114,24	4	18	132,24
9	1969,00	0,25	10	12,7	17	4,25	17	80	84,25
		3,09							95,97
		3,34							180,22
		180,22≤704,03
wspólne (23+16+11)

1. Kotłownia

   1. Dobór kotła

$${Q = \frac{V}{60 \bullet 1000} \bullet \rho \bullet c_{p}(t_{z} - t_{p})\left\lbrack \text{kW} \right\rbrack\backslash n}{Q = \frac{843,6}{60 \bullet 1000} \bullet 12,47 \bullet 4,19\left( 90 - 70 \right) = 14,69\left\lbrack \text{kW} \right\rbrack\backslash n}\backslash n$$

Powierzchnia przekroju kanału spalinowego

Obliczenie ciągu kominowego:

Gdzie:

h – wysokość komina [m]- 9 m

Powierzchnia czopucha

Przyjęto wymiary komina o średnicy 130 mm

Fk=3,14*65²=13267 mm²

Fcz=1,5×Fk [mm²]

Fcz=1,5×13267=19900 mm

Obliczanie kanału wentylacyjnego

Powierzchnia otworu nawiewnego:

F_n = 5 • Q_k[cm²] ∖ nF_n = 5 • 24 = 120[cm²] ∖ n ∖ n

Powierzchnia otworu wywiewnego:

F_w = 0, 5 • F_n[cm²] ∖ nF_w = 0, 5 • 120 = 60[cm²]

Przyjęto powierzchnię 200cm²

Maksymalna wartość ciśnienia roboczego wynikająca z wysokości pomieszczenia kotłowni

$$p_{r} \leq \left( H_{k} - H_{\text{pw}} - 1,1 \right)\text{\ \ \ }\left\lbrack \frac{\text{kG}}{m^{2}} \right\rbrack$$

$$p_{r} \leq \left( 2,70 - 0,75 - 1,1 \right) = 0,85\ \ \left\lbrack \frac{\text{kG}}{m^{2}} \right\rbrack$$

H_pw = 0, 75 • h_kotla = 0, 75 * 1, 0 = 0, 75m

Ciśnienie robocze wymagane ze względów ekonomicznych

$$p_{r} = 10 \bullet \sum_{}^{}L + p_{0}\text{\ \ }\left\lbrack \frac{\text{kG}}{m^{2}} \right\rbrack$$

$$p_{r} = 10 \bullet 17,02 + 200 = 370,2 \approx 1000\ \ \left\lbrack \frac{\text{kG}}{m^{2}} \right\rbrack$$

Opór orientacyjny

$$R_{\text{or}} = \frac{0,67 \bullet \left( p_{r} - p_{0} \right)}{\sum_{}^{}L}\text{\ \ }\left\lbrack \frac{\text{kG}}{m^{2} \bullet m} \right\rbrack$$

$$R_{\text{or}} = \frac{0,67 \bullet \left( 1000 - 200 \right)}{17,02} = 31,49\ \left\lbrack \frac{\text{kG}}{m^{2} \bullet m} \right\rbrack$$

Wysokość położenia linii ciśnienia nad poziomem wody w kotle

$$H = \frac{3}{4}h_{kotla} + p_{r} + h_{\text{rezerwowe}}\lbrack m\rbrack\backslash n$$

H = 0, 75 • 1, 0 + 0, 85 + 0, 2 = 1, 80 m 

Dobór przewodów skroplinowych

Nr działki	Q	Średnica
1	1522	15
2	1522	15
3	1040	15
4	2562	15
5	1005	15
6	1040	15
7	2045	15
8	4214	15
9	1969	15
10	1969	15
11	6183	15
12	1224	15
13	1224	15
14	895	15
15	2119	15
16	8302	20
17	2121	15
18	1947	15
19	4068	15
20	1001	15
21	493	15
22	5562	20
23	13864	20

Odpowietrzenie

$${H = 1,1 \bullet \frac{p_{r}}{\rho} + 0,3\ \left\lbrack m \right\rbrack\backslash n}{H = 1,1 \bullet \frac{1000}{999,7} + 0,3 = 1,4\ \left\lbrack m \right\rbrack}$$

Załączniki

Rysunek1 : rzut piwnicy

Rysunek 2 : rzut parteru

Rysunek 3 : rzut piętra

Rysunek 4 : rozwinięcie instalacji