Politechnika Warszawska

Wydział Inżynierii Środowiska

Grawitacyjna instalacja centralnego ogrzewania dla domu jednorodzinnego

Wykonała:

Karolina Sowińska

COWiG 1

Cel i zakres projektu

Celem projektu było zaprojektowanie grawitacyjnej instalacji centralnego ogrzewania dla domu jednorodzinnego.

Projekt obejmuje:

1. obliczenia współczynników przenikania ciepła przegród budowlanych,

2. obliczenia całkowitej projektowej straty ciepła i projektowego obciążenia cieplnego ogrzewanych pomieszczeń,

3. obliczenia powierzchni źródła ciepła, przekrojów kanałów spalinowych i wentylacyjnych,

4. obliczenia doboru źródła ciepła ,

5. obliczenia średnic kryz dławiących ,

6. obliczenia doboru wielkości grzejników ogniwowych żeliwnych,

7. obliczenia doboru naczynia wzbiorczego typu otwartego,

8. rysunki wyszczególnione w spisie rysunków.

Podstawa opracowania

Projekt został opracowany na podstawie zlecenia.

Projekt opracowano na podstawie niżej wymienionych obowiązujących norm i ustaw:

1. PN-EN ISO 6946 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynnik przenikania ciepła. Metoda obliczania.

2. PN-EN ISO 13370 Właściwości cieplne budynków – Wymiana ciepła przez grunt – Metody obliczania.

3. PN-EN ISO 10211-1 Mostki cieplne w budynkach- strumień ciepła i temperatura powierzchni. Ogólne metody obliczania.

4. PN –EN ISO 10211-2 Mostki cieplne w budynkach- strumień ciepła i temperatura powierzchni. Liniowe mostki cieplne.

5. PN-EN ISO 14683:2001 Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne.

6. PN EN 12831 :2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.

7. PN-EN ISO 10077-1:2002 Właściwości cieplne okien, drzwi i żaluzji. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła. Część 1: metoda uproszczona.

8. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002 w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. nr 690, poz. 75 z późniejszymi zmianami).

9. PN-82/B-02403. Ogrzewnictwo – Temperatury obliczeniowe zewnętrzne.

10. PN-EN ISO 14683. Mostki cieplne w budynkach – Liniowy współczynnik przenikania ciepła – Metody uproszczone i wartości orientacyjne.

11. PN-EN ISO 10211-2. Mostki cieplne w budynkach – Obliczanie strumieni cieplnych i temperatury powierzchni – Część 2: Liniowe mostki cieplne.

12. PN-83/B-03430/AZ3 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania.

13. PN-EN 13465. Wentylacja budynków – Metody obliczeniowe do wyznaczania wartości strumienia objętości powietrza w mieszkaniach.

Założenia

Narzucone ciśnienie wytwarzane przez pompę

Zastosowanie przewodów stalowych

Zastosowanie zaworów termostatycznych i powrotnych przy grzejnikach

Zaprojektować system pionowy, rozdział dolny

Charakterystyka obiektu

Projekt grawitacyjnej instalacji centralnego ogrzewania wykonano dla budynku jednorodzinnego położonego w Tarnobrzegu, w III strefie klimatycznej, przy ulicy Wysokiej. Dla danej strefy klimatycznej jako projektową temperaturę zewnętrzną przyjmuje się −20.

Budynek, dla którego zaprojektowano instalację posiada dwie kondygnacje i jest całkowicie podpiwniczony.

Zgodnie z normą PN-82/B-O2403 i PN-EN 12831 przyjęto następujące temperatury wewnątrz budynku:

1. w pokojach oraz na korytarzu: +20,

2. w łazienkach: +24,

3. w piwnicy 0,

4. stropodach -10,

Rozwiązania techniczne

Kotłownię umieszczono w części piwnicznej budynku, gdzie przygotowywana jest woda grzewcza na potrzeby instalacji c.o.. Instalację zaprojektowano w systemie dwururowym z rozdziałem dolnym o parametrach czynnika grzejnego: 65/45.

Przewody rozprowadzono pod stropem piwnicy. Regulowanie instalacji będzie możliwe za pomocą kryz dławiących.

Bilans cieplny budynku

Straty budynku zostały przeliczone wg normy PN-EN 12831 i PN-EN ISO 6946.

Temperatury wewnętrzne przyjęto zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r (wraz z późniejszymi zmianami) „W sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie” (Dz. U. Nr 75, poz. 690). Współczynniki przenikania ciepła obliczono zgodnie z PN-EN ISO 6946.

Poniżej podano zestawienie współczynników przenikania ciepła U:

Opis przegrody	U [W/m^2K]	U max [W/m^2K]
Ściana zewnętrzna	0,219	0,25
Stropodach	0,165	0,20
Strop nad piwnicą	0,248	0,25
Drzwi zewnętrzne, klatka schodowa	1,700	1,7
Okno zespolone w ramie drewnianej	1,200	1,3

Obliczenia umieszczono w załączniku nr 1 i 2.

Dane charakteryzujące instalację

- projektowe obciążenie cieplne budynku: 8,5 kW

- parametry obliczeniowe instalacji: 65/45

- kubatura budynku: 675 m³

- ciśnienie wytwarzane przez pompę: 12 kP

- pojemność instalacji: 200 dm³

Źródło ciepła

Źródłem instalacji jest kocioł PEREKO KSR Beta 20

Dane techniczne kotła:
- zakres mocy: 5-20 kW

- masa: 348 kg

- wymiary, długość/ szerokość/ wysokość 525 / 510 / 1275 mm

W kotłowni przewidziano:

- komin murowany o wymiarach 20x20 cm

- wentylacja nawiewna kanałem o wymiarach 20 x 20 cm

-wentylacja wywiewna kanałem o wymiarach 14 x 14 cm

Instalacja zasilana będzie z własnej kotłowni z kotłem na paliwo stałe.

Dobór kotła, wyposażenia kotłowni oraz ilości paliwa zamieszczono w załączniku nr 6.

Elementy grzejne

Projektowane elementy grzejne:

-grzejniki żeliwne członowe T1 o powierzchni zewnętrznej ogniwa 0,23 m2.

Przy doborze instalacji c.o. przyjęto 15% rezerwę powierzchni grzejników z uwagi na zastosowanie w instalacji zaworów termostatycznych. Obliczenia doboru grzejników zamieszczono w załączniku 4.

Przewody i armatura

W instalacji zastosowano rury stalowe instalacyjne z usuniętym wypływem wewnętrznym wg PN-79/H-74244 z atestowanym odbiorem jakościowym wykonanym przez ZETOM. Przewody łączone przez spawanie.

Przy montażu rur w piwnicach należy stosować systemowe podpory stałe.

W instalacji zaprojektowano następującą armaturę :

-Zawory kulowe, gwintowane pod pionami i przy kotle (ciśnienie 1,0 MPa i temp. do 100 ^OC) firmy Valvex.

-Grzejnikowe zawory termostatyczne z nastawą wstępną TRV-2 firmy Heimeier/TA z

głowicami termostatycznymi (ciśnienie 1,0 MPa i temp. do 120 ^OC).

-Grzejnikowe zawory odcinające z funkcją opróżniania Regulux firmy Heimeier/TA

(ciśnienie 1,0 MPa i temp. do 120 ^OC).

-Odpowietrzniki automatyczne miejscowe (ciśnienie 1,0 MPa i temp. do 100 OC) firmy

AFRISO z zaworem odcinającym na końcu każdego pionu.

-Termometry zamontowane na rozdzielaczu zasilającym i na każdym przewodzie powrotnym z instalacji.

Regulacja instalacji

Regulacja przepływu nośnika ciepła dokonano przy pomocy:

-Termostatycznych zaworów grzejnikowych TRV-2 z podwójną regulacją.

-Pompy obiegowej z elektroniczną regulacją obrotów.

Wartości nastaw zaworów grzejnikowych podano na rozwinięciu instalacji c.o. Obliczenia

hydrauliczne zamieszczono w załączniku 3.

Zabezpieczenia instalacji c.o.

Zabezpieczenie przed wzrostem ciśnienia i zmianą objętości wody

Instalacja będzie zabezpieczona przez projektowane naczynie wzbiorcze o pojemności całkowitej 3,1 dm³.
Dobór naczynia wzbiorczego zamieszczono w załączniku nr 6.

Zabezpieczenie antykorozyjne
Powierzchnie rur stalowych należy oczyścić z rdzy i pomalować farbą żywiczną do gruntowania, przeciwrdzewną, cynkową, podkładową.

Próba ciśnieniowa

Po zmontowaniu instalacji należy ją przepłukać i poddać próbie na ciśnienie

ppróby = 0,20+prob = 0,20+0,12 = 0,32 MPa i nie mniej niż 0,6 MPa przyjęto ppróby = 0,6 MPa = 6,0 atn

Izolacja instalacji

Wszystkie przewody rozprowadzające biegnące w piwnicy oraz podejścia pod piony do wysokości stropu, po wykonaniu próby ciśnieniowej, należy zaizolować izolacją termiczną z pianki polietylenowej o grubości zgodnej z Warunkami Technicznymi.

Jakość wody instalacyjnej

Regulowana instalacja powinna być napełniona wodą odpowiadającą wymaganiom stawianym przez PN-93/C-04607.

Pompa centralnego ogrzewania

Krążenie wody w instalacji wywołuje pompa obiegowa z elektroniczną regulacją obrotów, dostarczana z kotłem.

Warunki techniczne wykonania robót

Całość prac należy wykonać zgodnie z wymaganiami zawartymi z „Warunkach technicznych wykonania i odbioru instalacji ogrzewczych” zeszyt 6 wydanymi przez COBRTI INSTAL oraz wytycznymi do montażu producentów zastosowanych materiałów.

Oświadczenie projektanta

Stosowanie do art.20 ust.4 Prawa Budowlanego (DZ.U. z 2003 NR 207, poz. 2016 oraz z 2004r Nr 6 poz.41, Nr 92 poz. 8881 i Nr 93 poz. 888 z późniejszymi zmianami) projektant oświadcza, że projekt wykonawczy jest wykonany zgodnie z umową, obowiązującymi przepisami techniczno-budowlanymi. Projekt zostaje przekazany w stanie kompletnym.

Załączniki

• Załącznik nr 1 –Współczynniki przenikania ciepła przez przegrody budowlane

• Załącznik nr 2 – Całkowita projektowa strata ciepła i projektowe obciążenie cieplne ogrzewanych pomieszczeń

• Załącznik nr 3 – Obliczenia hydrauliczne poszczególnych pionów

• Załącznik nr 4 – Wyniki obliczeń dla doboru grzejników

• Załącznik nr 5 – Dobór kotła

• Załącznik nr 6- Dobór naczynia wzbiorczego i rur zabezpieczających

• Rysunek nr 1 – Rzut piwnicy 1:100

• Rysunek nr 2 – Rzut parteru 1:100

• Rysunek nr 3 – Rzut piętra 1:100

• Rysunek nr 4 – Rozwinięcie instalacji c.o. 1:50

• Rysunek nr 5 – Rzut poziomy kotłowni 1:50

• Rysunek nr 6 – Przekrój pionowy budynku 1:100