1. Dobór urządzeń

3.1. Dobór naczynia wzbiorczego

• Pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego

V_u = V * ρ₁ * v

ρ₁ – gęstość wody instalacyjnej o temperaturze 10°C (ρ₁ = 998,045 kg/m³)

∆v odczytane z tabeli dla obliczeniowej temp. wody instalacyjnej na zasilaniu

t_z= 80^oC, ∆v = 0,0224 dm³/kg

V – pojemność inst.

V = 14 * Q^0, 905

Q = 800kW

V = 14 * 800^0, 905 = 5935 dm³ = 5, 94 m³

V_u = 5, 94 * 998, 045 * 0, 0224 = 132, 8 dm³ 

• Całkowita pojemność przeponowego naczynia wzbiorczego

– Ciśnienie hydrostatyczne:

P_st = ρ₁ * g * h * 10⁻⁵ bar

P_st=0,98 bar

-Ciśnienie wstępne

Przyjęto p_max=3 bar

p ≥ P_st + 0, 2 [bar] − przyjeto 1, 18 bar

$$V_{n} = V_{u}*\frac{p_{\max} + 1}{p_{\max} - p}\text{\ \ }\text{dm}^{3}$$

$$V_{n} = 132,8*\frac{3 + 1}{3 - 1,18} = 291,9\ \left\lbrack {dm}^{3} \right\rbrack = 0,292\ m^{3}$$

V_n =291,9 dm³

Dobrano naczynie wzbiorcze firmy Flexon C 300

• ciśnienie pracy 3,0 bar

• pojemność całkowita – 300 dm³

• pojemność użyteczna – 200 dm³

• wymiary:

H = 1330 [mm]

D = 600 [mm]

• masa 56,9 [kg]

• Rura wzbiorcza

$$d_{\text{RW}} = 0,7*\sqrt{V_{u}}$$

$d_{\text{RW}} = 0,7*\sqrt{0,132} = 0,25$ mm

Przyjmuję d_RW=25 mm 

2. Dobór zaworu bezpieczeństwa dla wymiennika C.O.

• Minimalna średnica króćca dopływowego zaworu bezpieczeństwa

$$d_{o} = 54*\sqrt{\frac{m}{\alpha_{c}\sqrt{p_{1}*\rho}}}$$

m – masowa przepustowość zaworu bezpieczeństwa [kg/s]

α_C – dopuszczalny współczynnik zaworu dla cieczy

α_C = 0,9*α_Crzecz

α_Crzecz – rzeczywisty współczynnik wypływu z zaworu wg danych producenta

p₁ = 3 [bar] – dopuszczalne ciśnienie instalacji,

ρ = 952,9 [kg/m³]– gęstość wody sieciowej przy jej obliczeniowej temperaturze

$m = 447,3*b*A*\sqrt{(p_{2} - p_{1})*\rho}\text{\ \ \ }\frac{\text{kg}}{s}$

p₂ = 5 bar – ciśnienie nominalne sieci ciepłowniczej

b = 2 dla (p₂ – p₁) >5 bar – współczynnik zależny od różnicy ciśnień p₂ – p₁

A – powierzchnia przekroju poprzecznego jednej rurki wężownicy w [m²]

A = 10^-4 [m]

$$m = 447,3*2*10^{- 4}*\sqrt{(5 - 3*952,9} = 3,91$$

α_Crzecz = 0,5 – wg katalogu producenta

α_C = 0,9*0,51 = 0,46

$$d_{o} = 54*\sqrt{\frac{3,91}{0,46\sqrt{3*952,9}}} = 21,53\ mm\ $$

Przyjmuję d₀ = 25 [mm] ()

Dobrano membranowy zawór bezpieczeństwa SYR Typ 1915

4. Dobór zaworu bezpieczeństwa dla wymiennika c.w.u

• Minimalna średnica króćca dopływowego zaworu bezpieczeństwa

$$d_{o} = 30*\sqrt{\frac{m}{\alpha_{c}\sqrt{p_{1}*\rho}}}$$

m – masowa przepustowość zaworu bezpieczeństwa [kg/s]

α_C – dopuszczalny współczynnik zaworu dla cieczy

α_C = 0,9*α_Crzecz

α_Crzecz – rzeczywisty współczynnik wypływu z zaworu wg danych producenta

p₁ = 10 [bar] – dopuszczalne ciśnienie instalacji,

ρ = 981,68 [kg/m³]– gęstość wody sieciowej przy jej obliczeniowej temperaturze

$m = 447,3*b*A*\sqrt{(p_{2} - p_{1})*\rho}\text{\ \ \ }\frac{\text{kg}}{s}$

p₂ = 5 bar – ciśnienie nominalne sieci ciepłowniczej

b = 1 dla (p₂ – p₁) >5 bar – współczynnik zależny od różnicy ciśnień p₂ – p₁

A – powierzchnia przekroju poprzecznego jednej rurki wężownicy w [m²]

A = 10^-4 [m]

$$m = 1414,5*1*10^{- 4}*\sqrt{(5 - 10)*981,68} = 9,90$$

α_Crzecz = 0,5 – wg katalogu producenta

α_C = 0,9*0,5 = 0,45

$$d_{o} = 30*\sqrt{\frac{9,90}{0,45\sqrt{10*981,68}}} = 14,14\ mm\ $$

Przyjmuję d₀ = 15 [mm] ()

Dobrano zawór bezpieczeństwa DN 15 3 bary Emmeti

4. Dobór zasobnika c.w.u.

• Średnie godz. zużycie ciepłej wody

$m_{\text{cw}}^{h} = \frac{Q_{\text{cw}}}{c \times (T_{\text{pw}} - T_{\text{zw}})}$ m_cw=0,95$\frac{\text{kg}}{s} = 3420\frac{\text{kg}}{h}$

• Współ. Nierównomierności rozbioru wody

Kh = 10, 25 * m_cw^−0, 167

Kh = 10, 25 * 3420^−0, 167 = 2, 83

• Jednostkowa pojemność zasobnika

V_zj = 285 * log(Kh)

V_zj = 285 * log(2,83) = 128, 76 dm³

• Pojemność zasobnika

V_z = φ * V_zj * Q_cwu

V_z = 0, 25 * 128, 76 * 200 = 6438 dm³ = 6, 44m³ 

Dobrano zasobnik c.w.u. firmy ECOVARM typ PHF 800

Jest to zasobnik akumulacyjny z bocznymi króćcami o pojemności całkowitej V_c = 8,0 m³

Parametry zasobnika:

• ciśnienie robocze zbiornika p=1,0 MPa

• średnica wewnętrzna Dw=

• wysokość całkowita Hc = 2016 mm

• odległość króćca dolnego od podstawy 303 mm

• odległość króćca górnego od podstawy 1673 mm

• materiał stal węglowa St3S

  4. Dobór wodomierza

• Dla potrzeb c.o

Vs_co = 40%*q_max

$\text{Vs}_{\text{co}} = 40\%*3,08*10^{- 3} = 1,23*10^{- 3}\frac{m^{3}}{s} = 4,43\frac{m^{3}}{h}$

DN_wod = 40 mm 

DN_wod < DN_{s c.o}

Typ, rodzaj i wielkość wodomierza: METRON WS 10

Nr katalogowy 01-00401

Wyróżnik wodomierza N: 10

Średnica nominalna DN: 40 [mm]

Maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze: 16 bar

• Dla potrzeb c.w.u

Vs_co = 40%*q_max

$\text{Vs}_{\text{co}} = 40\%*1,73*10^{- 3} = 6,92*10^{- 4}\frac{m^{3}}{s} = 2,49\frac{m^{3}}{h}$

DN_wod = 32 mm 

DN_wod < DN_{s c.o}

Typ, rodzaj i wielkość wodomierza: METRON WS 6,0

Nr katalogowy 01-00451

Wyróżnik wodomierza N: 6

Średnica nominalna DN: 32 [mm]

Maksymalne dopuszczalne ciśnienie robocze: 16 bar

4. Dobór liczników ciepła

Dobieram licznik ciepła Metronic 4 firmy Metron, współpracujący jednocześnie z dwoma wodomierzami

Dane techniczne:

• zakres temperatury 5 – 180 °C

• zakres różnicy temperatury 3 – 177 °C

• typ wyświetlacza LCD – 7-segmentowy (7 cyfr+2 znaki specjalne)

• liczba wskazań wyświetlacza - 68

• Liczba rejestrów pamięci EEPROM -18

• Średni pobór prądu – 50A

• Zasilanie – bateria litowa 3,6 V

• Masa –

• Czujniki temperatury – PT 100 kl. A lub B

• Manometr KFM - R(0-4)MPa

• Termomanometr TGRO-(0-100)°C R(0-2,5)MPa

  4. Dobór filtrów i odmulaczy

$V_{co + cwu} = 3,85*10^{- 3}\frac{m^{3}}{s} = 13,86\ \frac{m^{3}}{h}$

DN = 80 mm

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }k_{v} = \frac{V_{s}}{100}*\sqrt{\frac{\rho_{s}}{p_{z}}}$$

$$k_{v} = \frac{13,86}{100}*\sqrt{\frac{952,9\ }{0,04}} = 21,4\frac{m^{3}}{h}$$

$${p}_{\text{rzecz}} = (\frac{13,86}{21,4})^{2}*100 = 41,95\ kPa$$

Dobrano filtroodmulnik magnetyczny firmy THERMO SP.ZOO typ FO2M

Filtroodmulniki FO2 przeznaczone są do zatrzymania zanieczyszczeń w postaci stałej unoszonych przez wodę, a FO2M dzięki magnesom stałym (montowanym na życzenie klienta) dodatkowo do wychwytywania cząstek ferromagnetycznych. Instalowane są na sieciach i węzłach cieplnych (przed wymiennikami ciepła - przepływowymi i elementami automatyki cieplnej). Urządzenia te mogą współpracować z lokalnymi układami wodociągowymi wyposażonymi w odżelaziacze (piaskowe filtry pospieszne) celem dodatkowego oczyszczania wody. Dodatkowym atutem tego urządzenia jest zdecydowane uproszczenie czynności obsługi filtroodmunika.
Filtroodmulniki wykonane są ze stali węglowej dwustronnie ocynkowanej.
W celu odpowietrzenia urządzenia w pokrywie górnej zbiornika należy zamontować odpowietrznik.
Filtroodmulniki typu FO2 i FO2M działają na zasadzie wykorzystania sił bezwładności, sił pola magnetycznego i zjawiska filtracji. Woda wpływająca króćcem wlotowym kierowana jest w dół przez specjalną przegrodę. Powoduje to zmieszenie prędkości przepływu i wytrącanie siłą bezwładności grubszych zanieczyszczeń. Jednocześnie struga wody omywa zespół magnesów, co powoduje wychwytywanie zanieczyszczeń o własnościach ferromagnetycznych. Pozostałe zanieczyszczenia unoszone przez wodę, zatrzymywane są przez filtr siatkowy.

• Filtr na instalacji co

$V_{\text{i\ co}} = 9,83*10^{- 3}\ \frac{m^{3}}{s} = 35,39\ \frac{m^{3}}{h}$

DN = 125 mm

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ }k_{v} = \frac{V_{s}}{100}*\sqrt{\frac{\rho_{s}}{p_{z}}}$$

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ k}_{v} = \frac{35,39}{100}*\sqrt{\frac{\ 971,41\ }{0,04}} = 55,15\frac{m^{3}}{h}$$

$${\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p}_{\text{rzecz}} = (\frac{35,59}{55,15})^{2}*100 = 41,65\ kPa$$

Dobrano filtr siatkowy FS-1-DN125–PN16 firmy POLNA

Filtry siatkowe typu FS-1 przeznaczone są do oczyszczania przepływającej przez nie wody. W skład filtru wchodzą następujące części: korpus, wkład siatkowy oraz pokrywa filtru. Wkład zwinięty w kształcie walca w górnej części umocowany w korpusie, a w dolnej w pokrywie, która spełnia jednocześnie rolę odstojnika.

• Filtr na instalacji c.w.u

$V_{\text{i\ cwu}} = 6,56*10^{- 4}\text{\ \ }\ \frac{m^{3}}{s} = 2,36\ \frac{m^{3}}{h}$

DN = 32 mm

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ }k_{v} = \frac{V_{s}}{100}*\sqrt{\frac{\rho_{s}}{p_{z}}}$$

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ k}_{v} = \frac{2,36}{100}*\sqrt{\frac{\ 990,65\ }{0,04}} = 3,71\frac{m^{3}}{h}$$

$${\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p}_{\text{rzecz}} = (\frac{2,36}{3,71})^{2}*100 = 40,46\ kPa$$

Dobrano filtr siatkowy FS-1-DN32–PN16 firmy POLNA

4. Dobór zaworu regulacji temperatury z siłownikiem

• Dla c.o.

$$k_{v} = \frac{V_{s}}{100}*\sqrt{\frac{\rho_{s}}{p_{z}}}$$

$$k_{v} = \frac{3,08*10^{- 3}}{100}*\sqrt{\frac{952,9}{0,04}} = 4,75*10^{- 3}\frac{m^{3}}{s}17,11\frac{m^{3}}{h}$$

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }\frac{k_{v}}{k_{\text{vs}}} = 0,3 \div 0,9\ $$

k_V– wydatek objętościowy zaworu przy przepływie wody zimnej i spadku ciśnienia na zaworze 0,1MPa

k_VS – wsp. przepływu zaworu podany przez producenta

k_VS = 25,0 [m³/h]

Dobrano zawór regulujący POLNA typ Z2 DN65

Dane techniczne:

- k_VS - 25,0 [m³/h]

- skok – 20 mm

$${\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p}_{\text{rzecz}} = (\frac{11,09}{17,11})^{2}*100 = 42,00\ kPa$$

Dobrano siłownik SKD 32.50 o parametrach:

• skok = 20 mm

• siła dyspozycyjna Fs = 0,8 kN

• napięcie 230V

• sterowanie – 3 punktowe

• czas przebiegu – 120 s

Siłownik wyposażony również w napęd ręczny.

• Dla c.w.u

$$k_{v} = \frac{V_{s}}{100}*\sqrt{\frac{\rho_{s}}{p_{z}}}$$

$$k_{v} = \frac{1,73*10^{- 3}\text{\ \ }}{100}*\sqrt{\frac{981,68}{0,04}} = 2,71*10^{- 3}\frac{m^{3}}{s} = 9,83\frac{m^{3}}{h}$$

$$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }\frac{k_{v}}{k_{\text{vs}}} = 0,3 \div 0,9\ $$

k_V– wydatek objętościowy zaworu przy przepływie wody zimnej i spadku ciśnienia na zaworze 0,1MPa

k_VS – wsp. przepływu zaworu podany przez producenta

k_VS = 25,0 [m³/h]

Dobrano zawór regulujący POLNA typ Z2 DN32

Dane techniczne:

- k_VS - 25,0 [m³/h]

- skok – 20 mm

$${\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p}_{\text{rzecz}} = (\frac{6,23}{9,83})^{2}*100 = 40,14\ kPa$$

Dobrano siłownik SKD 31.03 o parametrach:

• skok = 20 mm

• siła dyspozycyjna Fs = 0,8 kN

• napięcie 230V

• sterowanie – 3 punktowe

• czas przebiegu – 35 s

Siłownik wyposażony również w napęd ręczny.

Dobrano regulator POLNA typ RG7.2

• Regulacja temperaturą CO i c.w.u.

• Wyświetlacz LCD 4x16 znaków

• Rodzaj pracy: programowa, stałowartościowa lub sterowanie ręczne

• Zakres pomiaru i reg temperatury – 50 -160°C

• Ilość czujników temperatury – 6

• Sygnały wejściowe – opornik Pt100

• Interfejs RS-485 do komunikacji z komputerem

• Sygnalizacja załączenia pomp, otwierania i zamykania zaworów