Ogrzewnictwo dębska

Wykład 1 [1/10]

Ciepło -

Temperatura –

Rozszerzalność cieplna (liniowa, objętościowa) α – ilość ciepła jaka jest potrzebna, aby podgrzać substancję; zależy od ciepła właściwego, masy i od wzrostu temperatury.

Ciepło właściwe – współczynnik określający skłonność substancji do zmiany temperatury

Pojemność cieplna – ilość ciepła jaką układ wymienia z otoczeniem przy zmianie temperatury o 1 K

Strumień cieplny (moc cieplna) – prędkość przepływu ciepła [W]

Gęstość strumienia cieplnego [W/m2]

Wartość opałowa Wg [kJ/kg; kJ/m3] ilość ciepła jaką uzyska się przy spaleniu jednostki paliwa przy spaleniu całkowitym i zupełny (para wodna nie ulegnie skropleniu)

Ciepło spalania Qg [kJ/kg; kJ/m3] – ilość ciepła jaką uzyska się przy spaleniu jednostki paliwa przy spaleniu całkowitym i zupełnym (para wodna ulega całkowitemu wykropleniu)

Wymiana ciepła:

Wykład 2 [8/10]

Czynniki wpływające na samopoczucie człowieka:

Człowiek jest w dynamicznej relacji energetycznej z otoczeniem. Podstawową rolę w kształtowaniu mikroklimatu pełni: ogrzewnictwo, wentylacja i klimatyzacja

Człowiek i otoczenie

Człowiek wymienia ciepło z otoczeniem na drodze:

- konwekcji (wymiana ciepła z otaczającym powietrzem)

- przewodzenia (przede wszystkim z podłogą)

- promieniowania pomiędzy powierzchnią ciała lub ubrania i otaczającymi powierzchniami

- odparowanie wody (potu) z powierzchni skóry

- oddychania

- w mniejszym zakresie wraz z wydzielinami i poprzez przyjmowanie pokarmów

Komfort cieplny i jakość powietrza

Wpływ:

Parametry techniczno – procesowe człowieka

Optymalne parametry powietrza

Dostosowanie do przeznaczenia pomieszczenia i przebywających w nim ludzi wykonujących określone działania

Lato: t = 23 ÷ 25 oC ± 1 + 1,5 oC; ϕ= 50±10%; w = 0,1 ÷ 0,5 m/s

Zima: t = 21 ÷ 22 oC ± 1 + 1,5 oC; ϕ= 45±10%; w = 0,1 ÷ 0,3 m/s

- ciśnienie zapewniającym nieprzedostawanie się zanieczyszczeń z zewnątrz, bądź szybkie usuwanie zużytego powietrza na zewnątrz

Temperatura odczuwalna

Miernikiem komfortu cieplnego przyjęto temperaturę odczuwalną – uwzględnia ona ciepło wymieniane przez człowieka z otoczeniem zarówno na drodze konwekcji jak i promieniowania


$$t_{o} = \ \frac{t_{i} + \ \tau_{r}}{2},\ \ C$$

to – temperatura odczuwalna

ti – temperatura powietrza w pomieszczeniu

τr – temperatura promieniowania

Zakres komfortu cieplnego

Komfort cieplny – temperatura powietrza wewnętrznego (wg PN – EN 12831)

[na egzaminie będzie komfort cieplny]

Poszanowanie energii

Energia zaoszczędzona jest równie dobra jak dostarczona

Energia zaoszczędzona jest niemal zawsze tańsza od wyprodukowanej.

Ciekawostka – 2/3 kosztów utrzymania budynku to koszt ogrzewania

Energia

Energia pierwotna – w postaci nie przerobionej – zgromadzona jest w paliwach kopalnych i odnawialnych źródłach energii

Energia wtórna – w postaci przerobionej, zawarta w produktach energetycznych

Energia finalna/użyteczna – energia dostarczana do odbiorcy

Energia netto – służy do pokrycia potrzeb energetycznych

Energia brutto – netto razem ze stratami

Energia końcowa – energia brutto

Efektywność cieplna

Jest to zespół działań, zachowań, warunków i mechanizmów, które powodują taki sposób użytkowania i wykorzystania energii, któremu towarzysza możliwie najmniejsze straty (rozproszenia) energii do otoczenia .

Poprawa efektywności wytwarzania energii

- Techniczno – ekonomiczne możliwości efektywnego wykorzystania energii w mieszkalnictwie wydają się być ogromne

- największy potencjał termomodernizacji dla budynków najstarszych

- poprawa sprawności wytwarzania ciepła (skojarzenie, modernizacja, obniżenie temperatury wody powrotnej, regulacja przepływu, automatyka)

Obieg ciepła w budynku

Izolacyjność techniczna przegród

Zdolność przegród do ochrony pomieszczeń przed przenikaniem ciepła na zewnątrz

Najistotniejszy jest współczynnik przewodzenia ciepła – λ [W/(m∙K)]

Energochłonność budynku

Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na energię E [kWh/m2 rok], [kWh/m rok]

Obliczanie zapotrzebowania na olej opałowy (budynek 3-litrowy, 15-litrowy).

Energochłonność uzależniona od:

- Architektura budynku, usytuowanie budynku względem stron świata, wielkość przegród przezroczystych, rozmieszczenie pomieszczeń, geometria budynku

- rozwiązania konstrukcyjne przegród budowlanych

- izolacyjność przegród budowlanych

- rodzaj wentylacji, czy jest naturalna, czy mechaniczna z możliwością odzysku energii i usuwanego powietrza

- rodzaj i sprawność systemu grzewczego

- na potrzeby c.o. i c.w.u.

- system zarządzania budynkiem, który pozwala również sterować produkcją energii

„standard budynku” dom z lat 70-tych (ściany z cegły pełnej 38 cm o wartości współczynnika przenikania ciepła U = 1,5 W/(m2K), okna drewniane dwuszybowe o U= 3,0 W/(m2K), dach o U = 0,85 W/(m2K), strop nad piwnicą o U = 0,9 W/(m2K)

Dom obecnie budowany (bloczki ceramiczne z 12 cm styropianu (U= 0,25 W/(m2K)), okna tworzywowe u = 1,7 W/(m2K), dach 0,25 W/(m2K)

Koszty ogrzewania w różnych okresach czasu przy zakupie nieruchomości powinno się zwracać uwagę na koszty eksploatacji budynku

Budynki obecnie budowane nie są energooszczędne !!! spełniają jedynie wymagania minimalne

Koszty energetyczne budynku w unii europejskiej 4,5%, w Polsce 12% wielkość mocy potrzebnej na cele grzewcze ciepła i ciepłej wody planowana norma europejska 37 – 47 kWh/m2/a

Audyting energetyczny

Szczególny rodzaj rzeczoznawstwa – stały cel – racjonalizowanie zużycia energii, stałe kryterium oceny, którym jest efektywność ekonomiczna oraz interdyscyplinarność analizowanych problemów dotyczących stanu obiektu oraz procesu jego użytkowania, w zakresie technicznym, ekonomicznym, prawnym i organizacyjnym przy uwzględnieniu zachowań użytkowników.

Jako audyting określany jest pełen zakres czynności rzeczoznawcy a jako audyt sporządzony przez n niego raport, opinia.

Świadectwo energetyczne

charakterystyka energetyczna – wartość energii zużyta faktycznie lub oszacowana do spełnienia różnych potrzeb związanych z użytkowaniem budynku c.o., c.w.u., wentylacja itp.

Audyt energetyczny daje odpowiedz na pytanie:

Co zrobić?

Jak wykonać?

Jak sfinansować?

Świadectwo energetyczne – dokument wydany przez upoważnionego eksperta, zawierający podstawowe dane i wskaźniki dotyczące ochrony cieplnej budynku i zużycia energii , oraz ocenę poziomu jakości energetycznej budynku w przyjętej skali ocen

Budownictwo pasywne i niskoenergetyczne

energooszczędny niskoenergetyczny pasywny
Zapotrzebowanie na ciepło Do 70 kWh/m2a 45 kWh/m2a 15 kWh/m2a
Zapotrzebowanie na moc grzewczą Do 30 kWh/m2a 10 kWh/m2a
Energia pierwotna Do 250 kWh/m2a Do 120 kWh/m2a

Dom pasywny jest budynkiem o bardzo niskim zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania wnętrza 15 kWh/m2rok, w którym komfort termiczny zapewniony jest przez pasywne źródła ciepła (mieszkańcy, urządzenia elektryczne, ciepło słoneczne, ciepło odzyskane z wentylacji, tak że budynek nie potrzebuje autonomicznego, aktywnego systemu ogrzewania. Potrzeby cieplne realizowane są przez odzysk ciepła i dogrzewanie powietrza wentylującego budynek

Architektura, mająca wpływ na bilans energetyczny, ograniczenie powierzchni przegród zewnętrznych o ok 30%, zmniejszenie współczynnika np. poniżej 1 (30 %), zwiększenie powierzchni przeszklenia o ok 50 % na przegrodach słonecznych, zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło 10 razy, redukcja emisji CO2 ok 10 razy zmniejszona.

Dom pasywny jest przykładem technologii zrównoważonego rozwoju

Zapotrzebowanie na energię do ogrzania 1 m2 powierzchni podczas sezonu grzewczego poniżej 15 kWh/m2rok

Nowe technologie w budownictwie pasywnym

- izolacja próżniowa

- technologia inteligentnego zacieniania

- nowoczesne okna

- systemy światła dziennego

Wykład 3 [15/10]

Paliwa i spalanie

Nośniki energii;

Rodzaje paliw:

Węgiel kamienny:

Koks:

Olej opałowy:

Gaz ziemny - wysokometanowy:

Gaz płynny – gaz rafineryjny

Proces wytwarzania ciepła odbywa się na drodze spalania.

Spalanie – proces chemiczny w którym paliwo łączy się gwałtowanie z tlenem wydzielając duże ilości ciepła w postaci spalin o wysokiej temperaturze

Warunki dobrego spalania:

Temperatura zapłonu – temperatura w której zaczyna si® palić paliwo

Spalanie całkowite i zupełne – cała zawartość węgla w postaci czystej chemicznie spala się do CO2, wodór do H2O, zaś siarka do SO2, a w pozostałych pa spaleniu ciałach stałych nie ma części palnych

CnHm + (n+0,5)O2 nCO2 + 0,5 mH2O + CIEPŁO

Powietrze do spalania

Dla węgla zapotrzebowanie na powietrze podczas spalania zmienia się – dopływ należy regulować

Wyróżnia się powietrze pierwotne i wtórne

Zawsze stosuje się odpowiedni nadmiar ilości powietrza. Zbyt duży nadmiar, jak też niedobór jest niekorzystny.

Spalanie paliw stałych (etapy):

  1. Suszenie i podgrzewanie paliwa

  2. Wydzielanie się gazów z paliwa i ich spalanie

  3. Spalanie i dopalanie się części stałych

Kontrola procesu spalania

Skład gazów odlotowych

STRATY PODCZAS SPALANIA

Straty kominowe < 10%

Starta niezupełnego/niezupełnego spalania ~1%

Starta do otoczenia < 10 %

Strata pylenia i popielnikowa ok 5%

Straty inne 1-2%

ŋ =Qużyt/Qwytw= 1 - Єstrat

Płomień


Podział systemów ogrzewania

Ogrzewanie wg rodzajów źródła:

Ogrzewanie wg rodzajów nośnika:

Ogrzewanie wg sposobu oddawania ciepła w pomieszczeniu

Ogrzewanie wg wykorzystywanego paliwa:

Urządzenie grzewcze:

Zadaniem urządzeń grzewczych – kotłów, wymienników ciepła – jest dostarczanie ciepła do instalacji C.O. oraz instalacji cieplnej wody użytkowej.

Zadania systemu ogrzewania –

  1. Maksymalnie równomierny rozkład temperatury powietrza i ścian w pomieszczeniu w pionie, w poziomie i w czasie

  2. Możliwość płynnej regulacji mocy grzewczej (w wymaganym zakresie); regulacja ta powinna zapewniać możliwie małą bezwładność czasową (szybki czas rozgrzewania pomieszczeń)

  3. Jakość powietrza w pomieszczeniach nie powinna ulegać pogorszeniu (wilgoć, pyłu, szkodliwe gazy, hałas)

  4. Powietrze zewnętrze doprowadzane i ogrzewane do pomieszczeń nie powinno powodować szkodliwych przeciągów i nadmiernych zawirowań

  5. Niskie koszty instalacji i użytkowania

  6. Mała uciążliwość dla środowiska naturalnego


Indywidualne wytwarzanie ciepła:

Ogrzewanie elektryczne miejscowe bezpośrednie –

Ogrzewanie elektryczne miejscowe akumulacyjne:

Scentralizowane źródła ciepła

Kotłownia - instalacja kotłowa zbudowana jest z kotła (źródło ciepła), jego osprzętu, oraz elementów automatyki i aparatury kontrolno – pomiarowej.

Wykład 4 [22/10]

Aspekt ekologiczny pracy kotła

Od 01.01.2006 nie obowiązuje rozporządzenie o standardach emisyjnych z instalacji i zastąpiono je rozporządzeniem z dn. 20.12.2005, które dopuszcza zapylenie (dla kotłowni < 5MW) 1900 mg/m3 do dn. 31.12.2006, po tym terminie dopuszczalne stężenie pyłów spada do 700 mg/m3, a po 2015 – do 200 mg/m3. Stężenie ditlenku siarki do końca 2007 roku powinno być mniejsze niż 2000 mg/m3, apo tym terminie musi być mniejsze niż 1500 mg/m3.

Kotły wodne

Kotły parowe

Zastosowany materiał kotła

Kotły żeliwne

Zalety Wady
Łatwy transport i montaż Wrażliwość na gwałtowne zmiany temperatury
Możliwość wymiany członów, powiększania Gorsze wykorzystanie ciepła spalin konieczność stosowania lepszego paliwa
Małe opory przepływu spalin Wymagana wysoka jakość wody
Dobre tłumienie dźwięku
Prosta budowa
Odporność na korozję

Kotły stalowe

Zalety Wady
Optymalna geometria komory spalania Mała odporność na działanie korozji
Możliwość naprawiania przez spalanie Duże zapotrzebowanie ciągu
Odporność na wysokie temperatury i ciśnienia i wyższe obciążenia cieplne Kłopotliwy transport i montaż
Mniejsza wrażliwość na osadzanie się kamienia kotłowego Brak możliwości powiększenia

Kotły na paliwo stałe

Regulacja kotłów na paliwo stałe

Układ regulacji jest bardzo ograniczony i polega wyłącznie na regulacji ilości dochodzącego powietrza do komory paleniskowej

Regulacja odbywa się przez:

Najskuteczniejszą i najbardziej efektywną regulacją kotłów na paliwo stałe, jest regulacja za pomocą wentylatora podmuchowego.

Paleniska rusztowe (warstwowe)

Palenisko kotła zaopatrzone jest w ruszt

Najważniejszy element paleniska na którym odbywa się spalanie

W małych kotłach jest to ruszt prosty (stały), w dużych ruszt mechaniczny

Dla małych mocy – jest to ruszt poziomy płaski

Kotły fluoidalne i pyłowe

W kotłach pyłowych spalane są ziarna o najmniejszej średnicy (poniżej 0,1 mm), z największą szybkością w największej temperaturze (powyżej 1200⁰C).

W kotłach fluoidalnych osiągane są wartości pośrednie, zarówno w czasie i szybkości spalania jak też w wielkości spalanego ziarna węgla. Ziarna 1-5 mm, paliwo pokruszone, temperatura spalania 800-900⁰C.

W kotłach rusztowych ziarna węgla mają największą średnice (5-50 mm), najmniejszą szybkość spalania (~ 1 K/s), a temperatura spalania w tego typu kotłach jest najniższa (<800⁰C).

Dostosowania do konkretnego rodzaju paliwa:

Węgiel kamienny,

Węgiel eko-groszek,

Miał węglowy

Drewno kawałkowe

Zrębki (również roślin energetycznych)

Pelety

Ziarna zbóż i słoma.

Sposób spalania paliwa

Kotły z załadunkiem ręcznym

Kotły automatyczne

Kotły retortowe

Zasobniki ciepła do kotłów na paliwa stałe

Uwagi dotyczące spalania paliw stałych

Sprawność kotłów na paliwa stałe

Sprawność operacyjna (dla zmiennego obciążenia) spalanie górne koksu 50-60%

Sprawność operacyjna (dla zmiennego obciążenia) spalanie górne węgla 45-50%

Sprawność operacyjna dla spalania dolnego węgla 50-60%

Kotły wielopaliwowe


Kotły jedno i dwukomorowe

Wyposażenie kotła na paliwa stałe

Wskazówki dla kupujących kocioł na paliwo stałe

Konserwacja kotła

Podczas spalania paliw stałych na ścianach kanałów spalinowych osadzają się żrące sadze i lotny popiół.

Celem zachowania pełnej sprawności i trwałości kotła konieczne jest jego czyszczenie

Czyszczenie kotła z żrących sadz i lotnego popioły (pozostałości po spaleniu) raz na parę tygodni

Czyszczenie z kamienia kotłowego raz na 5 lat.

Kotły opalane gazem lub olejem

Zalety kotłów gazowych/olejowych w porównaniu na paliwa stałe


Klasyfikacja kotłów gazowych (i olejowych)

W zależności od:

Kotły gazowe

Kotły gazowe pracują w instalacjach c.o. systemu zamkniętego, zabezpieczonych zaworem bezpieczeństwa i przeponowym naczyniem wzbiorczym

Wyposażenie

Kotły wiszące jednofunkcyjne są fabrycznie wyposażone w niezbędną armaturę tzn. pompę przeponową, naczynie wzbiorcze, zawór bezpieczeństwa, armaturę sterującą pracę kotła.

Palniki kotłów gazowych

Jednostopniowe

Wielostopniowe (dwustopniowe)

Modulacyjne

Palniki gazowe

W palnikach gazowych spalana jest mieszanina gazu i powietrza. W zależności od sposobu doprowadzenia powietrza rozróżnia się palniki:

W zależności od rodzaju gazu wyróżnia się palniki:

Najczęściej wykorzystywane typy kotłów gazowych

Kotły z otwartą komorą spalania (atmosferyczne)

Praca kotłów atmosferycznych

Kotły z zamkniętą komorą spalania

Konstrukcja kotłów nadmuchowych?

Kotły kondensacyjne

Wykorzystuje się:

Kotły dwufunkcyjne

Kotły jednofunkcyjne z podgrzewaczem

Kotły – urządzenia kompaktowe z wbudowanym podgrzewaczem

Kondensacja w kotłach olejowych

W oleju ze względu na większy stosunek węgla do wodoru – podczas spalania powstaje mniej pary wodnej (nawet o 40%)

Temperatura punktu rosy wynosi 47⁰C

Powstający kondensat ma niższe pH – wymagania lepszych materiałów.

Kotły wiszące czy stojące?

Wymagają starannego doboru układu hydraulicznego

Podstawowy typ: kotły niskotemperaturowe i automatyce stałotemperaturowej (dla instalacji z jednym obiegiem grzewczym)

Kotły kondensacyjne z automatyką pogodową – zalecana dla obiegów ogrzewania podłogowego

Kotły stojące zdecydowanie większa pojemność wodna (50 l), większa uniwersalność.

Kotły jednofunkcyjne z podgrzewaczem

Możliwość zmagazynowania większej ilości wody. Stosowane gdy wymagane więcej wody w krótkiej chwili

Priorytet c.w.u.

Zwiększyć można komfort z wody stosując cyrkulację

Zastosowanie dla domów jednorodzinnych

Urządzenie kompaktowe

Kocioł jednofunkcyjny z podgrzewaczem

Pojemność zbiornika zintegrowanego jest ograniczona

Wykorzystuje się system ładowania warstwowego

Rozwiązanie charakteryzuje się najwyższą całoroczną sprawnością

Kotły dwufunkcyjne

Stosowane są gdy punkty poboru wody są blisko siebie (kilka metrów) i ilość zużywanej wody jednorazowo nie przekracza 11 l/min

Znajdują zastosowanie w mieszkaniach

Kotły przepływowe:

Kotły jednofunkcyjne

Kotły dwufunkcyjne

Kotły jedno i dwufunkcyjne

Jednofunkcyjne – są to tzw. kotły grzewcze – ogrzewają wodę instalacji centralnego ogrzewania

Dwufunkcyjne – przygotowują c.w.u. w sposób przepływowy – w kocioł wbudowany jest wymiennik (umieszczony w komorze spalania), w którym jest podgrzewana przepływająca woda;

Są też rozwiązania pośrednie w celu zapewnienia natychmiastowego dostępu do ciepłej wody, w kotle montuje się mały zbiorniczek do magazynowania podgrzanej wody

Zalety i wady kotłów gazowych

Zalety Wady
Przy prawidłowym ustawieniu uzyskuje się całkowite spalanie i czyste spaliny Zależność od miejscowego przedsiębiorstwa zaopatrującego w gaz
Oszczędność miejsca – brak zbiorników magazynujących Dodatkowe koszty niezależne od zużycia a związane z przesyłem
Stała gotowość do pracy i szybkie uruchamianie
Liczne możliwości konstrukcyjne
Duża łatwość i czystość obsługi

Urządzenia gazowe

Do urządzeń gazowych zaliczamy:

Grzewcze urządzenia dzielą się na trzy typy: A, B, C.

Instalacja gazowa typu A kończy się na urządzeniu gazowym

Instalacja gazowa typu B i C kończy się na kominie spalinowym

Kotły olejowe

Zagadnienie: umieszczenie zbiornika z olejem.

Budowa palnika olejowego:

Instalacja olejowa:

Wykład 5 [29/10]

Kanały dymowe, spalinowe i wentylacyjne.

Przewody prowadzić należy w ścianach kominowych wykonanych z cegły ceramicznej pełnej lub ze specjalnych elementów prefabrykowanych.

Dopuszczalne jest włączenie do jednego kanału dymowego – max. 3 palenisk co 2-a kondygnacja.

Kanały wentylacyjne i spalinowe muszą być samodzielne dla każdej kondygnacji

Zalecane (minimalne) pole kanału – przewodu dymowego spalinowego i wentylacyjnego 14*14 cm

Kominy

System kominowy

Spaliny z nowoczesnych kotłów

Problemy eksploatacji komina

Kotły/piece elektryczne

Najmniej problemowe w instalacji i eksploatacji.

Duża sprawność, nie emitują zanieczyszczeń.

Urządzenia małe gabarytowo

Wymienniki ciepła

Typy JAD (płaszczyznowo - rurowe)

Wymienniki płytowe

Węzły blokowe dwufunkcyjne (wyposażone są w licznik ciepła i automatykę pogodową).

Definicje

Ciepłownictwo – to dział techniki stosowanej zajmujący się wytwarzaniem, przesyłaniem i wykorzystywaniem ciepła, tj. energii termicznej zawartej w nośnikach ciepła takich jak np. woda gorąca lub para

Ogrzewnictwo zajmuje się systemami ogrzewania oraz związanymi z nimi instalacjami, których zadaniem jest ogrzewanie pomieszczeń. Głównym przedmiotem badań ogrzewnictwa są instalacje centralnego ogrzewania.

System ciepłowniczy

W ogrzewaniu zdalczynnym ciepło grzewcze ze źródła ciepła doprowadzane jest za pomocą sieci cieplnej do odbiorców końcowych.

Źródło ciepła – zespół urządzeń do wytwarzania ciepła

Sieć ciepłownicza – system przewodów przebiegających na zewnątrz budynków ogrzewanych, służących do przesyłania ciepła ze źródła do węzłów

Węzły cieplne – zespół urządzeń do przekazywania ciepła, przetwarzania parametrów, pomiaru i regulacji

Rurociąg preizolowany

Technologia montażu sieci cieplnych, cechy:

1 – Falista rura przewodowa CrNi

2 – Folia ochronna

3 – Rura płaszczowa zewnętrzna PE-LD

4 – Giętka pianka PIR

5 – Przewody kontrolne

Cechy systemu ciepłowniczego

Zalety: wyeliminowanie konieczności transportu palowa i popiołu do pojedynczych budynków – odciążenie ruchu; możliwość zastosowania tańszych paliw – opadów komunalnych, węgla brunatnego czy biomasy; bardziej ekonomiczne i ekologiczne wykorzystanie paliw;

Oszczędność miejsca u poszczególnych odbiorców;

Zminimalizowanie obsługi;

Podwyższona ochrona przeciwpożarowa


Warszawski system ciepłowniczy

Instalacje centralnego ogrzewania

Zadaniem instalacji centralnego ogrzewania jest utrzymanie w pomieszczeniu wymaganej temperatury.

Instalacja centralnego ogrzewania – zespół urządzeń służących do:

Instalacje centralnego ogrzewania – budowa

Instalacje centralnego ogrzewania zbudowana jest z grzejników, przewodów oraz armatury. Każde urządzenie grzewcze, aby prawidłowo funkcjonowało, powinno mieć aparaturę kontrolno-pomiarową wraz z elementami automatyki.

Czynnikiem grzewczym jest woda grzewcza o max. temperaturze 95⁰C

Podział instalacji CO

Temperatura czynniki (*):

Sposób zabezpieczenia:

Sposób wymuszenia krążenia czynnika grzewczego:

Sposób rozprowadzenia przewodów:

Sposób zabezpieczenia instalacji:

Instalacja otwarta czy zamknięta?

Układ grzewczy budynku może pracować w systemie otwartym, zamkniętym.

Historycznie pierwszym stosowanym systemem był otwarty system grawitacyjny;

Kotły na paliwo stałe powinny pracować w układzie otwartym

Kotły na paliwo płynne większości przypadków mają odpuszczenia na pracę w układzie zamkniętym

Instalacja otwarta (już się z tego nie korzysta)

Kotły na paliwa stałe instalowane w domach jednorodzinnych muszą być (wg PN-91/B-02413) zamontowane w instalacji c.o. systemu otwartego z otwartym naczyniem wzbiorczym. Zdecydowanie większość kotłów na naszym rynku przystosowana jest wyłącznie do montażu w takich instalacjach. Instalacja c.o. z kotłem na paliwo stałe może być zaprojektowana jako grawitacyjna (wykorzystująca zjawisko zmiany gęstości zamontowaną na przewodzie zasilającym lub powrotnym)

Ogrzewanie grawitacyjne (już się z nich nie korzysta)

Zasada działania ogrzewania grawitacyjnego polega na wykorzystaniu zjawiska zmiany gęstości wody, wywołanej zmianą jej temperatury (ogrzewanie grawitacyjne nie ma pompy).

Parametry ogrzewania grawitacyjnego to najczęściej 90⁰C na zasilaniu i 70⁰C na powrocie (skrót 90/70⁰C)

Zalety i wady ogrzewania grawitacyjnego

Zalety Wady
Pewność działania (nie potrzebna jest energia z zewnątrz np. do napędu pompy ) Duża bezwładność (brak możliwości regulacji)
Duże średnice przewodów w porównaniu z ogrzewaniem pompowym
Niskie ciśnienie wody wynikające tylko z ciśnienia hydrostatycznego Duża pojemność wodna instalacji
Kłopoty z prowadzeniem przewodów

Instalacja zamknięta (ciśnieniowa)

Ogrzewanie pompowe

Jest najbardziej rozpowszechnione.

Zadaniem pompy jest pokonanie oporów przepływu wody w instalacji spowodowanych oporami tarcia w przewodach oraz oporami miejscowymi (kształtki, armatura i urządzenia).

Ogrzewanie pompowe pozwala na większą swobodę prowadzenia przewodów, a ich średnice są mniejsze niż w ogrzewaniu grawitacyjnym.

Zalety i wady ogrzewania pompowego

Zalety Wady
Łatwe mieszanie wody dolotowej i powrotnej Stały pobór energii elektrycznej
Łatwiejsza regulacja centralna i miejscowa Wyższe koszty konserwacji i obsługi
Mniej średnice rurociągów

Układ dwururowy

Woda obiegowa cyrkuluje w sieci podzielonej wg poziomu temperatury na rurociąg zasilający (40-95⁰C) i rurociąg powrotny (30-70⁰C); każdy grzejnik jest indywidualnie przyłączony do obydwu rurociągów – na dopływie występuje zbliżony poziom temperatury gorącej; regulacja wydajności odbywa się indywidualnie dla każdego z grzejników za pomocą zaworu regulacyjnego (ręcznego lub automatycznego)

Sposoby prowadzenia przewodów ogrzewania centralnego

Układ poziomy:

Układ pionowy:

Układ rozdzielaczowy

Nie występują połączenia przewodów w podłodze.

Ograniczenia przejść przez przegrody

Zawory odcinające umożliwiają odcinanie

Wyższy koszt materiałów

Wymagana wyższa staranność wykonania

Układ rozgałęziony trójnikowy

Przewody rozgałęziają się w posadzce

Mniejsza ilość materiałów – niższe koszty inwestycyjne

Brak możliwości zamykania układów

Bardziej wrażliwa na niedokładności w regulacji wstępnej

Układy rozdzielaczowo – trójkowy

Grzejniki o stosunkowo małej mocy – położenie blisko siebie przyłączane są do jednej pary przewodów.

Układ pętli poziomej

Jeden pion do którego na każdej kondygnacji prowadzone są równolegle dwa przewody (zasilający i powrotny) tworzące pętle.

Układ pionowy

Stosowany w starych i częściowo modernizowanych budynkach

Prosty montaż

Niski koszt materiałowy

Wybór sposobu ogrzewania

Budynek nowo wznoszony Budynek istniejący

System rozdzielaczowi

System trójnikowy

Rozdzielaczowo-trójnikowy

Układ pionowy

Układ pętli zalistwowej

Ogrzewanie grzejnikowe to głównie ogrzewanie wysokotemperaturowe, choć mogą również pracować na niskich parametrach.

Ogrzewanie płaszczyznowe jest zawsze niskotemperaturowe.

Grzejniki

To podstawowe, tradycyjne odbiorniki ciepła

Zadanie – przekazywanie ciepła od wody krążącej w instalacji do pomieszczenia

W zależności od sposobu oddawania ciepła: grzejniki konwekcyjne i promieniujące

W zależności od materiału: żeliwne, stalowe, miedziano-aluminiowe

W zależności od konstrukcji: grzejniki z ogniw żeliwnych, stalowych, miedziano-aluminiowych; grzejniki z rur stalowych gładkich i ożebrowanych, stalowe płytowe, płyty promieniujące, radiatory konwektorowe, specjalne np. łazienkowe.

Ogrzewanie grzejnikowe – wymagania

Grzejniki powinny być optycznie dopasowane do pomieszczenia

Nie powinny mieć ostrych krawędzi

Oddawanie ciepła winno być regulowane

Łatwy montaż i konserwacja (czyszczenie)

Niewielkie gabaryty, przy jednocześnie intensywnej wymianie ciepła

Pojemność wodna i ciężar grzejnika możliwie niewielkie

Odporność na korozję

Tanie rozwiązanie

Ogrzewanie grzejnikowe

Grzejniki w pomieszczeniach oddają ciepło na skutek konwekcji (unoszenia ciepła) i w mniejszym stopniu promieniowania cieplnego

Powinny być umieszczone w obszarze największej różnicy temperatur (np. pod oknem, o szerokości okna)

Zaleca się stosowanie termicznej folii – zmniejsza przekazywanie ciepła na zewnątrz

Wykład 6 [5/11]

Grzejniki – sposoby przekazywania ciepła

W zasadzie w każdym przypadku występuje zarówno konwekcja, jak i promieniowanie, ale różna jest proporcja między nimi

Oddawanie ciepła przez grzejniki jest określone przez moc cieplną

Moc cieplna jest uzależniona od:

Rodzaje grzejników

Konwekcyjne (przekazują ciepło głównie przez konwekcję)

Promieniujące (przekazują ciepło gównie przez promieniowanie)

Grzejniki płytowe

Produkowane są głównie z blachy stalowej (płaskiej lub ryflowanej)

Każdy grzejnik należy wyposażyć w grzejnikowy zawór termostatyczny (zasilanie), zawór powrotny (powrót) oraz ręczny zawór odpowietrzający

Podłączanie grzejników płytowych

Są to grzejniki o niewielkiej bezwładności – precyzyjne sterowania pracą.

Spotyka się najczęściej grzejniki o wysokościach: 300, 450, 600, 900 mm oraz w typoszeregu długości od 400 do 3000mm.

Grzejniki typu V posiadają fabrycznie wmontowany zawór termostatyczny

Grzejniki płytowe montuje się w pomieszczeniach o małej wilgotności.

Typy grzejników:

Zasady rozmieszczenia grzejników konwekcyjnych

Grzejniki należy umieszczać przy ścianach zewnętrznych, w pobliżu drzwi balkonowych i pod oknami

Stosować nad grzejnikiem półki w celu wymuszenia cyrkulacji powietrza.

Umieszczać w miejscach niezabudowanych

Na podkładach architektoniczno-budowlanych nanosi się symbole graficzne grzejników podając: typ grzejnika/wysokość w milimetrach/długość w metrach, np. C-22/600/1,2m

Rury w instalacjach grzewczych

Rury stalowe gwintowane

Rury stalowe spawane

Rury stalowe nierdzewne (kondensacja spalin)

Rury miedziane (ewentualnie z płaszczem tworzyw.)

Rury PVC

Rury PE

Rury PP

Rury PB

Nowoczesne rury tworzywowe (PEX, PERT, PPRCT)

Rury zespolone (z wkładka aluminiową, włókno szklane)

Wymiarowanie rur

Średnica nominalna rury DN – parametr stosowany przy opisie rur stalowych. Parametr ten określa jakie rury, załączniki i armatura pasują do siebie.

Parametr nie ma jednostki

DN 20, 25, 32, 40, 50, 60, 65, 80, 100, 125, 150, 200.

Wielkość PN – odnosi się do wspólnych cech mechanicznych i wymiarowych przewodów.

Wielkość bezwymiarowa.

Ciśnienie dopuszczalne rur zależy od materiału oraz od temperatury.

PN 2,5; 6; 10; 16; 25; 40.

Rury miedziane

Obróbka na zimno i gorąco

Łączenie: lutowanie (miękkie, twarde), spawanie, skręcanie, zaciskanie

Duża odporność na działanie korozyjne

Niewielka chropowatość i mała skłonność do zarastania

Dobre właściwości higieniczne

Rury z tworzyw sztucznych

Zalety Wady

Szybkie i proste układanie

Wytrzymałość chemiczna na korozję

Niewielkie straty ciepła

Niewielki ciężar

Niewielkie straty ciśnienia

Dobra izolacja przeciwdźwiękowa

Możliwość kontaktu z środkami spożywczymi

Wydłużalność termiczna

Potencjalna dyfuzja tlenu

Ograniczone temperatury pracy

Wrażliwość na UV

Nieodporne na ogień

Rury wielowarstwowe

Zbudowane są z 3-5 warstw

PERT/AI/PERT

PEX/AI/PEX

PP/AI/PP

PPR/PPGF/PPR

Średnice: 14, 16, 18, 20, 26, 32 mm

Zalety:

Szczelność dyfuzyjna

Niewielka wydłużalność

Niewielki ciężar

Łatwo obrabialne

Odporność na korozje

Łączenie rur

Wybór połączenia uzależniony jest od warunków pracy, sposobu ułożenia, transportowanego płynu, zastosowanych materiałów, przepisów, itp.

Wyróżnia się połączenia rozłączne i nierozłączne (trwałe). Połączenia wykorzystywane są do łączenia rur ze są do łączenia rur ze sobą, jak i rur z kształtami, armaturą i urządzeniami.

Wszystkie połączenia rurowe muszą być stale szczelne (również w zmiennych warunkach pracy zmienność temperatury i ciśnienia).

Połączenie trwałe: lutowanie, spawanie, zgrzewanie, klejenie.

Połączenia trwałe

Połączenia z użyciem spoiwa:

Lutowanie (miękkie do 450⁰C, twarde powyżej 450⁰C)

Spawanie

Klejenie

Połącznia z użyciem siły:

Zaciski, gwintowanie

Połączenia rozłączne

Połączenia wielokrotnego użytku – możliwość rozłączenia i ponownego łączenia bez pogorszenia jakości poszczególnych elementów.

Rozróżnia się:

Śrubunki

Połączenia kołnierzowe

Złączniki wtykowe

Montaż rur

Kompensacja wydłużeń (podpory stałe, przesuwane), wydłużki, kompensatory

Mocowanie rur (podpory i podwieszenia, mocowanie na ścianie na szlichcie)

Wykorzystanie izolacji dźwiękochłonnej

Izolacja cieplna rur

Izolacja cieplna rur

Zadania:

Redukcja strat ciepła/strat chłodu

Ograniczone oddziaływanie na otoczenie

Zapobiega skraplaniu się pary wodnej i powstawaniu korozji zewnętrznej

Ograniczenie rozprzestrzeniania się dźwięku

Zmniejszenie wzrostu legionelli

W Polsce stosowana grubość izolacji rur jest dalece nie wystarczająca. Grubość 9mm dla średnicy 32, 40 mm uważa się za wystarczającą.

Wełny mineralne (naturalna, wata szklana)

Pianka z tworzywa sztucznego (miękka, twarda, PVC, PUR, PE, PS)

Ogrzewanie niskotemperaturowe

Ogrzewanie płaszczyznowe

Ogrzewanie powietrzne

Ogrzewanie konwekcyjne (obniżona temperatura)

(5 – idealny pod względem fizjologicznym dla człowieka rozkład temperatur)

Ogrzewanie płaszczyznowe

Wymiana ciepła na drodze promieniowania.

Korzystniejszy rozkład temperatur

Najczęściej stosowane wodne ogrzewanie podłogowe

Wysoka bezwładność regulacji

Wymagane duże „wolne” powierzchnie

Parametry ogrzewania płaszczyznowego

Mocowanie rur grzewczych

Najczęściej są to spinki, listwy.

Płyta grzewcza na płycie systemowej

1 ściana

2 tynk

3 wykończeniowa warstwa podłogi

4 – jastrych (wylewka)

5 – dylatacja

6 – rura grzewcza

7 – spinka

8 – płyta systemowa

9 – warstwa nośna

10 folia budowlana

Zdj rysunek

Płyta grzewcza na styropianie budowlanym

1 ściana

2 tynk

3 wykończeniowa warstwa podłogi

4 – jastrych (wylewka)

5 – dylatacja

6 – rura grzewcza

7 – spinka

8 styropian budowlany

9 warstwa nośna

10 szyna do mocowania rur

11 folia polietylenowo-polipropylenowa

Zdj rysunek

Ogrzewanie podłogowe

Temperatura podłogi w pomieszczeniach ogrzewanych zapewniających uzyskanie komfortu

Ogrzewanie ścienne

Realizowane może być w systemie wodny, jak też z rurkami ciepła

Temperatura ściany może być wyższa niż podłogi (do 35⁰C)

Ogrzewanie sufitowe

Celem zachowania odpowiedniego komfortu cieplnego w pomieszczeniu ogrzewanie stosować dla wysokości co najmniej 3 m.

Najczęściej wykorzystuje się rurowe ogrzewanie sufitowe.

Bardzo dobrze sprawdza się opcja chłodzenia sufitowego

Systemy rozdzielaczowe

Rozdzielacze służą do rozdziału cieczy grzewczej na obiegi grzewcze, regulację hydrauliczną, odpowietrzania układu, opcjonalnie do zamykania obiegu

Wyposażone w grupę pompową pozwala na wykorzystanie czynnika wysokotemperaturowego celem wykorzystania w instalacji niskotemperaturowej.

Porównanie systemów grzewczych

Ogrzewanie grzejnikowe Ogrzewanie podłogowe Ogrzewanie ścienne
Oddawanie ciepła głównie na drodze konwekcji Oddawanie ciepła głównie na drodze promieniowania Oddawanie ciepła głównie przez promieniowanie
Rozkład temperatury: ciepło u góry, zimno na dole W miarę równomierny rozkład temperatury: ciepło na dole, chłodniej na górze Równomierny rozkład temperatury na całej wysokości pomieszczenia
Wysoka temperatura zasilania: stare instalacje 90⁰C, nowe 75⁰C (min 55⁰C) Temperatura zasilania 35-45 ⁰C Temperatura zasilania 35-45⁰C
Wysoka temperatura powierzchni grzejnej Temperatura powierzchni grzejnej: 23-28⁰C Temperatura powierzchni grzejnej 24-27⁰C
Przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu 22⁰C Przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu: 18-20⁰C Przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu: 17-18⁰C
Dodatnia – niekorzystna jonizacja powietrza Nie powoduje niekorzystnej jonizacji powietrza Nie powoduje niekorzystnej jonizacji powietrza
Cyrkulacja kurzu i alergenów Czasami powoduje cyrkulację kurzu i alergenów Nie powoduje cyrkulacji kurzu i alergenów
Ograniczenia Zachowanie pokrycia podłogi podczas eksploatacji tak jak w projekcie ogrzewania

Wykład 7 [12/11]

Pompy

Pompa obiegowa służy do wytworzenia niezbędnego ciśnienia roboczego koniecznego do cyrkulacji (pokonania oporów sieci).

Pompy bezdławicowe – zwarta konstrukcja silnika i korpusu

Pompy dławicowe

Współczesne pompy charakteryzują się niezawodnością działania, długą żywotności a, bezobsługowością, niskim poziomem szumów i oszczędnością energii.

Pompę możemy zamontować zarówno na przewodzie zasilającym jak i przewodzie powrotnym

Każda pompa powinna być wyposażona w zawór zwrotny oraz filtr

Filtr montujemy po stronie ssawnej pompy, a zawór zwrotny po stronie tłocznej pompy.

Ciśnienie w pompowym ogrzewaniu wodnym

W zakresie ciśnieniowym: (nadciśnienie) pompa podwyższa ciśnienie całkowite, a obniża je w zakresie ssawnym (podciśnienie).

Przejście od zakresu ciśnieniowego (tłoczenia) do zakresu ssawnego jest oznaczane jako punkt zerowy

Ciśnienie całkowite w określonym miejscu pompowego ogrzewania wodnego składa się z ciśnienia statycznego (ciśnienie hydrostatyczne, ciśnienie od naczynia wzbiorczego) i ciśnienia dynamicznego (ciśnienie pompy)

Charakterystyka ruchowa pompy i rurociągów

Charakterystyka przepływowa pompy (zależność wysokości podnoszenia pompy H od wydajności objętościowej V) wyznaczana jest eksperymentalnie

Charakterystyka rurociągów opisuje zależność wysokości strat hydraulicznych rurociągów od ich wydajności przepływowe.

Punkt pracy układu pompa-rurociąg wynika z przecięcia się obu charakterystyk.

Armatura

Pewna eksploatacja wszelkiego rodzaju instalacji m.in. instalacji grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych możliwa jest dzięki zabudowanej wszelkiego rodzaju armaturze

Podział zadaniowy armatury:

Armatura zaporowa

Armatura regulacyjna

Armatura pomiarowa i sygnalizująca

Armatura bezpieczeństwa

Armatura zaporowa

Odcina i dławi przepływ. Może być uruchamiana ręcznie lub za pomocą siłowników

Zawory

Zasuwy

Zawory kurkowe

Zawory klapowe

Zawory elektromagnetyczne, zawory klapowe (z możliwością też ręcznego uruchamiania)

Zawór zwrotny

Zawór zwrotny należy do armatury zaporowo-zwrotnej

Zadaniem zaworu zwrotnego jest niedopuszczenie do cofnięcia się wody czyli przepływu wody w odwrotnym kierunku.

W instalacji centralnego ogrzewania zawory zwrotne montowane za pompami, czyli po stronie tłocznej pomp.

Zawór trójdrogowy

Zawory trójdrogowe mogą pracować jako zawory mieszające lub rozdzielające.

W instalacjach kotłowych za pomocą zaworu trójdrogowego możemy utrzymać:

Armatura regulująca

Ma za zadanie porównać fizyczne wielkości z ustalonymi zadanymi wielkościami, a następnie koryguje nastawy w urządzeniach celem osiągnięcia ustalonych wartości.

Regulator ciśnienia

Mieszacz

Zawór termostatyczny

Regulator poziomu napełnienia

Armatura pomiarowa i sygnalizująca

Ma za zadanie wykryć parametry pracy, wyświetlić lub przekazać w postaci sygnału do dalszego przetwarzania

Termometry

Manometry

Wskaźniki poziomu napełnienia

Armatura bezpieczeństwa

Ma za zadanie chronić istniejącą w tym jej elementy przed przeciążeniem i zakłóceniami. Unika się zagrożeń dla zdrowia i życia użytkowników.

Zawory bezpieczeństwa

Czujniki ciśnienia gazu

Termiczne zabezpieczenie odpływu

Zabezpieczenie przed brakiem wody

Zadaniem zaworu bezpieczeństwa jest zabezpieczenie instalacji centralnego ogrzewania przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia

Przeponowe naczynie wzbiorcze

Przeponowe naczynie wzbiorcze wraz z zaworem bezpieczeństwa, stanowią zabezpieczenie instalacji centralnego ogrzewania systemu zamkniętego.

Zadaniem przeponowego naczynia wzbiorczego jest kompensowanie zmiany objętości wody w instalacji, spowodowanej zmianami jej temperatury.

Oprócz powyższych istnieje dodatkowa armatura niezakwalifikowana do żadnej z grup:

Filtry, odkraplacze, osadniki, odpowietrzniki.

Powietrze w instalacji ogrzewczej

Powietrze w instalacji powoduje:

Odpowietrzanie instalacji

Należy układać rury z wzniosem w kierunku urządzenia odpowietrzającego

Zaplanować urządzenie odpowietrzające w miejscach zbierania/wydzielania się powietrza (najwyższe grzejniki, przy kotle grzewczym)

Odpowietrzać instalacje w regularnych odstępnych czasu

Odpowietrzanie miejscowe – zawory odpowietrzające

Odpowietrzanie pionów – automatyczne zawory odpowietrzające

Odpowietrzanie centralne – separatory powietrza

Odpowietrzniki (zawory odpowietrzające)

W instalacjach centralnego ogrzewania stosuje się ręczne i automatyczne odpowietrzniki

Zadaniem zaworów odpowietrzających (odpowietrzników) jest usuwanie powietrza z instalacji.

Separatory powietrza

Przeznaczone są do usuwania powietrza rozpuszczonego w wodzie. Stosuje sir je w instalacjach grzewczych w miejscu gdzie temperatura wody jest najwyższa

Armatura

Wymagania w stosunku do armatury

Armatura zaopatrzona jest w przyłącza gwintowane, kołnierzowe, końcówki do spawania/zgrzewania.

Armatura powinna mieć prawie ten sam przekrój co przewód rurowy, nie powodować zmian w kierunku przepływu

Pomiar, sterowanie, regulacja

Pomiar – proces eksperymentalny w wyniku którego jest ustalana wartość wielkości fizycznej

Sterowanie – proces w którym wielkości wyjściowe w złożony sposób (np. zgodnie z programem) wpływają na wielkości wyjściowe

Regulacja – proces w którym wielkości wejściowe wpływają na wielkości wyjściowe, te zaś z kolei oddziałują na wielkości wejściowe przez tzw. ujemne sprzężenie zwrotne.

Regulacja hydrauliczna instalacji grzewczej

Regulacja hydrauliczna polega na takim dopasowaniu ciśnień przepływów w instalacji grzewczej, aby każdy odbiorca ciepła był zaopatrzony w wodę grzewczą odpowiednio do swego zapotrzebowania na ciepło.

Regulacja hydrauliczna jest podstawowym warunkiem prawidłowej pracy instalacji grzewczej

Regulację hydrauliczną można przeprowadzić przez regulację różnicy ciśnień, ograniczenie natężenia przepływu lub zastosowania tzw. sprzęgła hydraulicznego.

Regulacja jest bagatelizowana!

Krzywe grzania

Brak regulacji powoduje

Skutki braku regulacji:

Nieprawidłowa praca automatyki sterującej

Instalacja nie osiąga zakładanej mocy maksymalnej

Instalacja niewyregulowana zużywać może do 40% energii więcej.

Ogrzewanie powietrza

Ogrzewanie za pomocą nawiewu ciepłego powietrza

Nawiew odbywa się mechanicznie.

Powietrze może cyrkulować w obiegu zamkniętym, otwartym lub mieszanym.

Obecnie coraz częściej łączy się funkcje grzewcze układów nawiewnych z funkcją wentylacyjną, a także klimatyzacyjną.

Podsumowanie

Ciepła woda użytkowa (c.w.u.)

Ciepła woda użytkowa to woda o podwyższonej temperaturze (max. Temperatura 60 st. C), przeznaczona do utrzymania czystości i higieny osobistej oraz na potrzeby gospodarstw domowych

Ilość ciepłej wody jest trudna do określenia, zależy m.in. od:

Wymagania c.w.u.

Nieograniczona dostępność pod względem czasowym i ilościowym

Odpowiednia, regulowana temperatura

Spełnia wymagania sanitarno – epidemiologiczne

Niezawodne i bezpieczne instalacje

Wytworzona w sposób energooszczędny i atrakcyjny cenowo

Wykonanie instalacji c.w.u.

Instalacja c.w.u.

Regulacja instalacji ciepłej wody – po otworzeniu punktu czerpalnego wody ciepłej, w czasie krótszym niż jedna minuta, wypływa woda ciepła o temperaturze w granicach 55-60⁰C

Głównym problemem niskiej temperatury na wylewce jest niewłaściwa izolacja

Pobór wody

Systemy miejscowe:

Systemy jedno czerpalne

Systemy wielo czerpalne

Centralne instalacje c.w.u.

Rodzaje podgrzewaczy

Pojemnościowy podgrzewacz – może zapewnić duże przepływy wody. Ogrzanie wody wymaga czasu.

Przepływowy podgrzewacz – woda jest podgrzewana podczas jej poboru w wyniku przepływu przez wymiennik ciepła. Ograniczone przepływy wody, niemal natychmiastowe przygotowanie wody.

Zdjrys

Centralne instalacje przygotowania c.w.u.

Instalacje c.w.u. wymagają znacznych ilości energii :

Podgrzanie przepływowe w 20 min. wanny wody (200l) wymaga mocy cieplnej 21 kW.

Dla całorocznego zaopatrzenia w c.w.u. wykorzystuje się najczęściej systemy pośrednie: pojemnościowe i przepływowe podgrzewcze.

Dla systemów okresowych stosowane są systemy bezpośrednie: podgrzewacze gazowe i elektryczne

Korozja

W warunkach zewnętrznych metale „wracają” do swoich stabilnych chemicznie – ubogich w energię form

Podczas korozji metal reaguje z otaczającym środowiskiem. Prowadzi to do zmian w metalu a następnie do jego zniszczenia

Korozja elektrochemiczna jest najczęściej występującą formą korozji

Na proces korozji mają szczególny wpływ zawarte w wadzie:

Korozja ogranicza naturalne pH wody 6,5-8

Korozja chemiczna

Następuje na skutek reakcji metalu z medium w stanie gazowym (bez udziału elektrolitu). Proces zachodzi w temperaturze pokojowej i ulega przyśpieszeniu przy wzroście temperatury (np. warstwa tlenu na rurze miedzianej która musi być usunięta).

Dla aluminium i miedzi utlenianie jest pożądane – tworzy się trwała warstwa ochronna


Wykład 8 [26.11.12]

Wentylacja naturalna - wywoływana „siłami natury”, czyli: różnicą temperatur, wiatrem (wysysanie, wdmuchiwanie powietrza), różnicą ciśnień

Stosowana w pomieszczeniach o niewielkiej wymianie powietrza (pomieszczenia mieszkalne i niewielkie zakłady przemysłowe)

Typy wentylacji naturalnej:

• grawitacyjna – infiltracja świeżego powietrza do pomieszczenia i wyciąg zużytego przez pionowe kanały wentylacyjne

• przewietrzanie – okresowe otwieranie okien lub innych otworów

• infiltracja – stały napływ powietrza do pomieszczenia i jego odpływ na zewnątrz przez porowate ściany, nieszczelne okna i drzwi

• aeracja – przeciąg (np. w stodole jak mamy otwory z jednej i drugiej strony)

• wentylacja okienna (otwieranie okien) ← to nie to samo co przewietrzanie?

• wywietrznikami dachowymi

• szczelinowa

Wentylacja grawitacyjna – nawiew gdy temperatura na zewnątrz budynku jest niższa niż w jego wnętrzu.

Współczynnik infiltracji

a = 0,5 - 1,0

m – metr

h – godzina

1 daPa – 10 Pa

Nawiew powietrza przez okna

Dopuszcza się doprowadzenie powietrza przez okna charakteryzujące się współczynnikiem infiltracji „a” wyższym niż 0,5 a nie większym niż 1,0 m3/( , pod warunkiem, że okna wyposażone są w skrzydło uchylno – rozwieralne, górny wywietrznik uchylny lub górne skrzydło uchylne.

Nawiewniki (nawietrzaki) [nie zamykają się całkowicie]:

• ręczne

• automatyczne:

- higrosterowane

- ciśnieniowe

(+ nawietrzaki z grzałką - służą do doprowadzenia powietrza do wnętrza budynku i wstępnego podgrzania gdy temperatura na zewnątrz jest zbyt niska np. poniżej 8 st. C)

Montaż nawiewników

Nawiewniki montowane są najczęściej w oknach. Montuje się również w obudowie rolet zewnętrznych lub w górnej części ścian zewnętrznych.

Powinny być montowane na wysokości powyżej 2 m od podłogi.

Praktycznie montowane są na górnym fragmencie okna

Montaż w oknie:

• pomiędzy górną krawędzią szyby zespolonej a profilem skrzydła nawiewnik tego typu przypomina listwę wypełniającą część przeszklenia okiennego

• na profilu skrzydła okiennego lub ościeżnicy. Taki nawiewnik nie zmniejsza rozmiarów szyby

Strefy obciążenia wiatrem – dla II i III przewody dymowe i spalinowe muszą być wyposażane w nasady kominowe zabezpieczające przed odwróceniem ciągu.

Przewody wentylacyjne

Przekroje przewodów wentylacji grawitacyjnej powinny zapewniać usuwanie wymaganych normą strumieni objętości powietrza w następujących warunkach:

• temperatura zewnętrzna 12° C

• temperatura powietrza z którego usuwane jest powietrze, równa temperaturze obliczeniowej wg normy…. Dla pomieszczeń nieogrzewanych 16° C

• regulowane otwory doprowadzające powietrze w położeniu otwartym

• nie należy uwzględniać różnic ciśnień spowodowanych działaniem wiatru

Wentylacja grawitacyjna – warunki obliczeniowe

• Temperatura zewnętrzna = 12° C

• Temperatura wewnętrzna = 20° C

• Prędkość wiatru = 0 m/s

Ciąg kominowy zależy od:

• różnicy temperatur (naturalny wypór termiczny)

• wysokości komina i pola przekroju przewodu (im większy tym lepiej)

• wiatru

• konstrukcji komina

• ukształtowania terenu

Wnioski z badań dotyczących efektywności wentylacji naturalnej

Niedostateczna wymiana powietrza jest jedną z głównych przyczyn występowania w pomieszczeniach nadmiernych stężeń różnych substancji zanieczyszczających, a także negatywnego odbioru warunków wewnętrznych przez użytkowników.

Kształtowanie jakości powietrza i występowanie wielu symptomów chorobowych, a tym samym zagrożeń nie tylko zdrowia użytkowników jest uzależniona od intensywności wentylacji.

Głównym zagrożeniem w budynkach (szczególnie w budynkach wielorodzinnych), wyposażonych w urządzenia gazowe do przygotowywania ciepłej wody i posiłków, jest okresowy wzrost stężeń produktów niecałkowitego spalania gazu – głównie CO – i jego migracji w pomieszczeniach i budynkach. W okresie wiosny i jesieni częste są przypadki kilkunastokrotnego przekroczenia stężenia dopuszczalnego CO

Wentylacja mieszana (hybrydowa):

• Wentylatory dachowe (zwiększenie wywiewu, brak kontroli nad nawiewem)

• Wentylacja mechaniczna (nadciśnienie, podciśnienie)

• Nawiewna, wywiewna, nawiewno-wywiewna

Wentylacja mieszana:

• Stosuje się mechaniczne wspomaganie ciągu (kanałów grawitacyjnych)

• Realizowane jest to poprzez wentylatory naścienne / wentylatory dachowe

• Plusem rozwiązania jest – zwiększenie wywiewu, minusem – brak kontroli na nawiewem.

Wykład 10 [3/12]

Elementy instalacji mechanicznej

Elementy prowadzące powietrze:

Kończące układy wentylacyjne

Urządzenia do oczyszczania powietrza

Urządzenia do podgrzewania lub chłodzenia powietrza

Urządzenia regulacyjne

Urządzenia pomocnicze

Wentylacja mechaniczna

W zależności od sposobu wymiany powietrza wentylację mechaniczną możemy podzielić na:

Istotnym aspektem jest spełnienie odpowiednich wymagań akustycznych i zredukowanie hałasu pochodzącego od instalacji

Wentylacja miejscowa

Stosowana w procesach technologicznych, w których powstają zanieczyszczenia: pyły, opiłki, trociny, opary i wyziewy.

Nie wolno dopuścić do rozprzestrzeniania się tych zanieczyszczeń w powietrzu, należy je usunąć najlepiej w miejscu ich powstawania.

Do tego celu służą odciągi miejscowe.

Podział odciągów:

Budowa instalacji odciągu miejscowego

Kanały wentylacyjne, kształtki, elementy regulacyjne, rewizje, wentylatory, filtry.

Zalety i wady wentylacji mechanicznej:

Zalety Wady
Możliwość kształtowania parametrów powietrza w pomieszczeniu Wysokie koszty inwestycyjne
Możliwość filtracji powietrza doprowadzonego do pomieszczenia Konieczność systematycznej konserwacji
Możliwość kształtowania prawidłowego rozdziału powietrza w pomieszczeniu Ryzyko stworzenia dyskomfortu akustycznego spowodowanego pracą wentylatora lub turbulencją i drganiami występującymi przy przepływie powietrza.
Możliwość realizacji różnych procesów uzdatniania powietrza w tym odzysku energii z powietrza usuwanego
Uniezależnienia intensywności wymiany powietrza od szczelności obudowy budynku, zabezpieczenie przed hałasem zewnętrznym
Duża efektywność

Elementy instalacji mechanicznej

Przewody powietrzne

Przekroje poprzeczne: prostokątne, okrągłe (niekiedy również owalne)

Do konserwacji służą otwory wyczystkowe, rewizyjne.

Ze względu na występujące na występujące zanieczyszczenia i niewielkie opory – przewody powinny być gładkie

Dla instalacji o niewielkich prędkościach przepływu (≤8m/s) stosuje się głównie przewody prostokątne.

Kanały powietrzne – materiały

Wykonywane są najczęściej z blachy stalowej ocynkowanej lub czarnej, zabezpieczonej przed korozją przez malowanie farbą ochronną. Nie stosuje się kanałów murowanych ze względu na dużą chropowatość i nieszczelność.

Inne materiały:

Wymiary znormalizowane przewodów prostokątnych

100x160

100x200

100x250

A/I – o przekroju prostokątnym wykonywane na zakładke

Wymiary znormalizowanych przewodów kołowych

100, 125, 160, 200, 250 ew. 315 mm (wymiar wewnętrzny)

Elementy o przekroju kołowym to są zazwyczaj spiro S

Kanały elastyczne (tzw. DEC)

Rury (przewody) elastyczne, izolowane lub nieizolowane. Stosowane są na zakończeniach instalacji wentylacyjnych na podejściach do kratek nawiewnych i wywiewnych.

Po przycięciu się na łącznik nyplowy lub króciec i mocuje przy użyciu nitów.

Uwaga na kanały elastyczne:

Większe opory transmisji powietrza, brak możliwości oczyszczenia, dużo trudniej ustabilizować ich położenie, podatne na zagniecenia i deformacje.

Łączenie przewodów wentylacyjnych

Technika łączenia elementów instalacji:

Elementy prostokątne łączone są najczęściej za pomocą kołnierzy z przyspawanych kątowników. Pomiędzy kątowniki wkładana jest uszczelka. Kołnierze łączone są śrubami.

Elementy okrągłe – spiro – łączone za pomocą nypla, a kształtki za pomocą mufy. Uszczelnienie za pomocą pierścienia samouszczelniającego z gumy EPDM (na kształtce – w specjalnym rowku).

Mocowanie przewodów wentylacyjnych

Przewody wentylacyjne mocowane są do konstrukcji budowlanej za pomocą podwieszeń i podpór wykonanych z płaskowników i kątowników.

Wytyczne:

Kształtki wentylacyjne

Do zmiany kierunku kanału, zmiany wymiaru lub wykonania rozgałęzienia oraz dostosowania systemu rozprowadzania powietrza do istniejących warunków przestrzennych służą kształtki wentylacyjne

W zależności od przeznaczenia rozróżnić można kształtki:

Urządzenia regulacyjne

Do regulowania strumieni powietrza obiegowego i świeżego, dopływających do komory mieszania oraz do zamykania dopływu powietrza zewnętrznego do instalacji w momencie włączenie wentylatora służą przepustnice

Zasuwy

Otwory rewizyjne i wzierniki

Umożliwiają kontrolę stanu technicznego urządzenia wentylacyjnego oraz czyszczenia przewodów z osadów. Umieszcza się je przed każdym wentylatorem, przed każdą nagrzewnicą ramową oraz w pobliżu luków i odgałęzień.

Drzwiczki lub zasuwy zamykające otwory rewizyjne muszą być szczelne – zamykane za pomocą śrub lub odciskane sprężyną.

Zabezpieczanie kanałów przed zawilgacaniem i ucieczką ciepła

Kanały wentylacyjne, w których przepływa powietrze o wilgotności względnej powyżej 80 %, należy układać ze spadkiem co najmniej 5% w kierunku ruchu powietrza, w najniższym punkcie umieścić króciec odwadniający z zaworem lub syfonem.

Kanały izolować gdy różnica temperatur pomiędzy powietrzem w przewodzie a otoczeniem przekracza 10

Wykorzystuje się: włókna mineralne, polistyrol, moltopren – zabezpieczone z płaszczem z blachy aluminiowej.

Izolacja łączona jest na zakładkę

Wykorzystać można gotowe kształtki łączone na zakładkę

Wentylatory

Jest maszyną wirnikową przekazującą energię mechaniczną strumieniowi powietrza w celu spowodowania jego przepływu.

Stosunek ciśnienie tłoczenia do ciśnienia ssania nazywane jest sprężem. Różnica ciśnienia tłoczenia i ciśnienia ssania nazywane jest sprężem. Różnica ciśnienia tłoczenia i ciśnienia ssania nazywa się spiętrzeniem całkowitym

Urządzenia do transportu powietrza o ciśnieniach do 30000 Pa

Wg. Budowy podzielić je można na:

Budowa wentylatora

Porównanie wentylatorów osiowych i promieniowych

Wentylatory osiowe Wentylatory promieniowe
Niewielkie koszty zakupu Mniejsze szumy
Mniejsze zapotrzebowanie na miejsce Łatwiejsze dopasowanie wydajności
Prostsza konserwacja

Rodzaje wentylatorów i ich charakterystyka

Wentylatory dachowe – stosowane głównie do wentylacji wywiewnej, konstrukcja osiowa lub promieniowa.

Wentylatory kanałowe – przystosowane są do montażu bezpośrednio w instalacjach kanałowych wewnątrz pomieszczeń. Przeznaczone są do przetłaczania powietrza niezapylonego.

Wentylatory wysokociśnieniowe

Przeznaczone są do przetłaczania powietrza w warunkach, w których jest wymagane wysokie nadciśnienie lub podciśnienie. Posiadają one zaletę szczególnie ważną i docenianą w okresie zimy. Odciągają zanieczyszczone powietrze, filtrują je a oczyszczone pozostawiają w pomieszczeniach nie powodując strat ciepła.

Zadania wentylatora

Wytworzenie ciśnienia niezbędnego do:

Filtry

Służą do wyłapywania z powietrza cząstek stałych, częściowo również płynnych i gazowych.

Wielkość zanieczyszczeń: 0,001: 500 µm

Początkowa i końcowa różnica ciśnień

Na kanale prostym mamy straty 1 – 2 Pa na metrze przewodu

Kanał elastyczny – 2-4 Pa na metrze przewodu

Na kolanach ok 4 Pa

Nawiewniki nawet do 30 Pa

Wyrzutnie, czerpnie do 20 Pa

Filtry do 40-50 Pa (CZYSTE FILTRY)

Zjawiska wykorzystywane w technice filtracji:

Sprawność filtrów rośnie wraz ze stopniem zaburzenia (kosztem zwiększenia strat ciśnienia)

Klasyfikacja filtrów

Ze względu na:

Filtry powietrza

Klasy filtracji od G3 do F5 PN-EN 779

Wykład 11 [10/12]

Czerpanie, wyrzutnie, tłumiki dźwięku, nawiewniki i wywiewniki, jednostki centralne

Czerpnie i wyrzutnie

Czerpnie powietrza służą do pobierania powietrza z zewnątrz. Wyróżnia się:

Konstrukcje czerpni i wyrzutni są podobne.

Dolna krawędź otworu czerpni i wyrzutni dachowej od powierzchni dachu powinna wynosić 0,6 m, a od rur dymowych i wyrzutni lub czerpni co najmniej 12 m.

Czerpnie

§152.

Czerpnie powietrza w instalacjach wentylacji i klimatyzacji powinny być zabezpieczone przed opadami atmosferycznymi i działaniem wiatru oraz być zlokalizowane w sposób umożliwiający pobieranie w danych warunkach jak najczystszego i w okresie letnim, najchłodniejszego powietrza. 3. Czerpnie powietrza sytuowane na poziomie terenu lub na ścianie … najniższych kondygnacji nadziemnych budynku … w odległości, co najmniej 8 m w rzucie poziomym od ulic i zgrupowania miejsc postojowych … odległość dolnej krawędzi otworu wlotowego czerpni od poziomu terenu powinna wynosić, co najmniej 2 m.

Wyrzutnie

9. Dopuszcza się sytuowanie wyrzutni powietrza w ścianie budynku, pod warunkiem, że :

1) powietrze wywiewane nie zawiera uciążliwych zapachów oraz zanieczyszczeń szkodliwych dla zdrowia

2) przeciwległa ściana sąsiedniego budynku z oknami znajduje się w odległości co najmniej 10 m lub bez okien w odległości co najmniej 8 m.

3) okna znajdujące się w tej samej ścianie są oddalone w poziomie od wyrzutni co najmniej 3 m, a poniżej lub powyżej wyrzutni – co najmniej 2 m.

4) czerpnia powietrza, usytuowana w tej samej ścianie budynku, znajduje się poniżej lub na tym samym poziomie co wyrzutnia, w odległości co najmniej 1,5 m.

Hałas

Hałas zewnętrzny

Hałas wewnętrzny – wywołany instalowanymi urządzeniami

Na powstanie hałasu wewnętrznego mają wpływ:

Tłumienie dźwięków

Najskuteczniejszym sposobem zredukowania lub obniżenia uciążliwych dźwięków powstających podczas pracy wentylatorów jest zastosowanie odpowiedniej konstrukcji maszyn poprzez:

Jeżeli nie ma możliwości zastosowania powyższych wskazań, można obniżyć poziom ciśnienia akustycznego poprzez zbudowanie ekranu dla odbicia dźwięku lub umieścić urządzenie w innym miejscu.

Tłumiki dźwięku

Źródłem hałasu w instalacji są wentylatory i chillery (wytwornice wody lodowej).

Część dźwięku przekształcana jest na ciepło – na przewodach (naturalnie tłumienie dźwięków). Urządzenie służące tłumieniu dźwięków (sztuczne tłumienie):

Tłumiki kanałowe i komorowe

Tłumiki kanałowe powstają w wyniku wykładania ścian przewodów (wewnątrz lub na zewnątrz) materiałami dźwiękochłonnymi, niepalnymi, odpornymi na uszkodzenia mechaniczne. Najczęściej tłumiki kanałowe wykonywany jest z wełny mineralnej, na którą nakłada się gęstą siatkę metalową, blachę perforowaną, płótno workowe lub inną rzadką tkaninę.

Tłumiki komorowe mają postać gwałtownie poszerzonego przewodu lub komory wyłożonej materiałem dźwiękochłonnym. Aby tłumik dobrze spełniał swoją funkcję – przekrój poprzeczny komory powinien być ok 10 razy większy od przekroju wlotu przewodu do komory.

Puszki rozprężne

Służą do stabilizacji przepływu i powietrza i [ewentualnie] rozdziału na mniejsze strumienie.

Maga być izolowane, nieizolowane, z przepustnicą lub bez.

Rozdział powietrza

Wykorzystuje się różne kształty nawiewników i wywiewników:

Kratki wentylacyjne

Są widocznym elementem instalacji wentylacyjnej

Zasięg działania strumieni powietrza zależny jest od następujących wielkości:

Anemostaty

Są szczególnym przypadkiem nawiewników lub wywiewników – umieszczane w suficie.

Rozprowadzają one powietrze w taki sposób, że unika się przeciągu i uczucia chłodu

Odpowiednia konstrukcja anemostatów umożliwia ich zastosowanie zarówno do rozprowadzania ciepłego jak i zimnego powietrza.

Centrale wentylacyjne

Centrala wentylacyjna to urządzenie wymuszające mechaniczna wymianę powietrza w pomieszczeniach. Usuwa powietrze zużyte i dostarcza świeże o odpowiednich parametrach.

Zużyte powietrze transportowe jest z pomieszczeń z systemem kanałów centrali wentylacy7jnej, a następnie po filtracji wyrzucane jest przez wyrzutnie. Świeże powietrze zasysane jest przez wyrzutnie kanału wlotowego gdzie zostaje odfiltrowane i doprowadzone do wentylowanych pomieszczeń.

W celu odzyskania energii cieplnej zawartej w powietrzu zużytym i przekazania jej do powietrza świeżego stosuje się wymiennik ciepła.

Zadania centrali wentylacyjnej

Rekuperator – kompaktowa centrala wentylacyjna

Rekuperacja czyli odzyskiwanie ciepła z powietrza wywiewanego na zewnątrz budynku jest podstawą efektywnej energetycznie wentylacji.

Ciepło przekazywane jest powietrzu nawiewanemu do pomieszczenia z wysoką sprawnością, ograniczając w sposób znaczący nakłady energetyczne na podgrzanie powietrza nawiewanego.

Rekuperatory – małe, kompaktowe urządzenia, zamknięte w metalowej lub tworzywowej obudowie, montowane najczęściej w pozycji stojącej, niekiedy mającej możliwość zawieszenia o wadze 30-150 kg.

Najsprawniejsze są wymienniki przeciwprądowe.

Odzysk ciepła

Odzysk ciepła to stosunek osiąganej w praktyce różnicy temperatury do teoretycznej możliwej jej różnicy (dla nieskończenie dużej powierzchni wymiennika).

Wyróżnia się

Sprawność całkowitą (ciepło jawne i utajone)

Sprawność temperaturową (ciepło jawne);


$$n = \ \frac{t_{R} - \text{t\ }_{Z}\ }{t_{p} - \text{t\ }_{Z}}\ \lbrack\%\rbrack$$

Wymienniki ciepła central wentylacyjnych

Przeponowe (regeneratory, rekuperatory) i bezprzeponowe wymienniki ciepła (mokre)

Rekuperatory

Wymienniki przeponowe lub powierzchniowe. Oba płyny, tj. oddający i pobierający ciepło, płyną po obu stronach ściany (przepony) w sposób ciągły. Wymiana ciepła i temperatura obu płynów najczęściej nie zmienia się w czasie.

Regeneratory

W wymiennikach tych nie ma przepony oddzielającej oba gazy, a ich przepływ odbywa się w tych samych kanałach na zmianę. Gaz grzewczy oddaje swe ciepło wypełnieniu, ogrzewając je, a gaz ogrzewany odbiera ciepło zmagazynowane w tym wypełnieniu.

Rurki ciepła – układ glikolowy

Wymiennik ciepła z czynnikiem pośredniczącym

System antyzamrożeniowy

W pewnych warunkach istnieje prawdopodobieństwo wymrażania (już dla temperatur powietrza zewnętrznego wynoszącego ok. -5 st. C), do której nie można dopuścić

Układ realizowany może być:

Z wykorzystaniem grzałki

Dodatkowy układ nawiewu

Wytworzenie okresowego podciśnienia.

Wentylatory w centralach wentylacyjnych

W rekuperatorach stosowane są wentylatory dla wymuszenia obiegu powietrza w układzie nawiewu i wyciągu powietrza.

Rodzaj zastosowanego wentylatora (wytworzony spręż, zużycie prądu) ma decydujące znaczenie o komforcie korzystania z wentylacji (czy dostarczy/usunie potrzebną ilość powietrza, czy nie hałasuje, czy koszt energii nie jest nadmierny)

Nowoczesne wentylatory EC (elektrycznie komutowane) zapewniają wysoką sprawność (przy niskim zużyciu prądu), w przeciwieństwie do AC

Automatyka

Fundamentalna rola w systemie wentylacji z odzyskiem ciepła.

Zaopatrzona w standardowe tryby pracy

Programowane tryby: bazujące na wielkości przepływu, porze dnia, rodzaju wykorzystywanej czerpni itd.

Współpraca z czujnikami (wilgotności, stężenia CO2)

Współpraca z nagrzewnicą, chłodnicą, odkurzacz centralny wentylacja łazienki.

Automatyka inteligentnego budynku.

Eksploatacja

Centrale wentylacyjne przeznaczone są do pracy ciągłej

Obsługa eksploatacyjna ograniczona jest do minimum, obejmuje okresową wymianę filtrów, sprawdzenie stanu wymiennika (ewentualne jego czyszczenie)

Należy pamiętać o dostępnie do urządzenia podczas jego eksploatacji

Obsługę serwisową najlepiej zlecić wyspecjalizowanemu serwisowi.


Wykład 15 [14/01]

Zadania klimatyzacji mogą realizować zarówno centrale klimatyzacyjne, jak i urządzenia klimatyzacyjne, popularnie nazywane klimatyzatorami.

Klimatyzacja centralna

Klimatyzacja centralna zbudowana jest z centralnej maszynowni (składająca się z centrali klimatyzacyjnej i agregatów chłodniczych), skraplaczy (umieszczonych na dachu), elementów wykonawczych w pomieszczeniach.

Inny system centralny: prostszy i tańszy w postaci centrali dachowej

Budowa centrali klimatyzacyjnej

NAGRZEWNICE

Wodne i parowe

Nagrzewnice zbudowane są z pofałdowanych blach aluminiowych, połączonych z rurami miedzianymi.

Odstęp y pomiędzy poszczególnymi rzędami blach wyznacza się na podstawie mocy cieplnej, strat ciśnienia i wymagań dotyczących konserwacji

Elektryczne

Stosowane w małych instalacjach.

Zbudowane są z drutów lub taśm oporowych ze stopów niklu i chromu, rozpięte i przymocowane za pomocą uchwytów ceramicznych

Chłodnice

Budowa analogiczna do nagrzewnic z tym iż ze względu na możliwość wystąpienia kondensatu wyposażony jest w wannę i odkraplacz

W chłodzeniu wyróżnić można dwa przypadki:

Temperatura na powierzchni chłodnicy wyższa od temperatury punktu rosy powietrza.

Temperatura na powierzchni chłodnicy jest niższa od temperatury punktu rosy

Komora zraszania

Jej zadaniem jest nawilżanie powietrza lub też nawilżanie i chłodzenie powietrza.

Komora zraszania zasilana może być wodą z instalacji wodociągowej lub wodą lodową z urządzenia chłodniczego

Chillery (wytwornice wody lodowej)

Agregat wody lodowej schładza czynnik roboczy (wodę lodową). Jeśli woda jest schłodzona temperatury niższej od 0 st C, to często jest stosowana mieszanina woda/glikol

Urządzenia klimatyzacyjne w pomieszczeniach

Klimatyzatory

Są to urządzenia:

Podział ze względu na funkcje

Budowa klimatyzatora (pełna klimatyzacja)

Automatyczna regulacja klimatyzatora

Podział klimatyzatorów

Klimatyzatory monoblokowe (jednoczęściowe)

Montowane w przegrodzie zewnętrznej pomieszczenia lub jako urządzenia wolnostojące.

Klimatyzatory rozdzielane (split) zbudowane z:

Instalacja klimatyzatora

Doprowadzane instalacje podczas montażu klimatyzatora:

Klimatyzatory typu okiennego

Typu kompaktowego (monoblokowego), czyli wszystkie elementy znajdują się w jednej obudowie

Klimatyzator monoblok wolno-stojący

Klimatyzatory przenośne nie wymagają specjalistycznego montażu, gdyż umieszczone w podstawie kółka umożliwiają przemieszczanie klimatyzatora.

Przewód odprowadzający gorące powietrze można umieścić w uchylonym oknie lub otwartych drzwiach.

Klimatyzatory typu split

Zbudowane z dwóch jednostek: wewnętrznej – parownika, zewnętrznej – skraplacza

System MULTI SPLIT

Składają się z 2, 3, 4 jednostek wewnętrznych i jednej jednostki zewnętrznej.

W jednostce zewnętrznej znajduje się jeden lub dwa „obiegi chłodnicze” (sprężarka, wymiennik, zawór rozprężny), w jednostkach wewnętrznych wymiennik

VRF – system ze zmiennym przepływem oparty na bezpośrednim odparowaniu

Dobór klimatyzatora

To kompromis pomiędzy kryteriami technicznymi a oczekiwaniami użytkownika

Najważniejszym kryterium jest określenie minimalnych wymagań i spełnienie wymagań technicznych, legislacyjnych i estetycznych.

Należy ustalić dopuszczalny poziom hałasu

Efektywność energetyczna – EER

Instalacja skroplinowa (najlepiej grawitacyjna)

Jednostka wewnętrzna:

Zapewnić odprowadzenie zysków ciepła

Zapewnić równomierny rozkład temperatury w pomieszczeniu

Zapewnić właściwą prędkość powietrza w strefie przebywania ludzi

Zapewnić nie przekroczenie dopuszczalnego hałasu

Moc chłodnicza – najważniejsze kryterium doboru

Klimatyzator musi mieć taką moc aby odebrać ciepło z klimatyzowanego pomieszczenia

Zyski ciepła uwzględniają temperaturę zewnętrzną i wewnętrzną oraz zyski od nasłonecznienia, ludzi, urządzeń, zyski wilgoci

Porównanie klimatyzatorów

Korzystając z danych katalogowych klimatyzatorów, parametry podawane są zgodnie programem nadawczym EUROVENT

PARAMETRY:

Temperatura zewnętrzna +35 st. C

Temperatura wewnętrzna + 27 st. C

Temperatura odparowania + 5 st. C

Długość instalacji chłodniczej 7 m.b. i brak różnicy wysokości pomiędzy jednostką zewnętrzną i wewnętrzną.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Centralne ogrzewanie id 109800 Nieznany
Projekt 2 Ogrzewnictwo A3 Kondygnacja Powtarzalna
literaturoznawstwo - kolokwium p. Dębska-Kossakowska, Kulturoznawstwo UŚ, Semestr I, Wstęp do litera
elektryka, Kierunki studiów, Architektura, Materiały do nauki=), Budownictwo, Segregacja tematyczna,
laborki ogrzew
Projekt Ogrzewnitwo3
Ogrzewka
konwekcyjne ogrzewanie drewna
Ogrzewanie dodatkowe (PTC)
opis ogrzewanie cd
Działanie ogrzewanej przedniej szyby Z2
ogrzew słoneczne
ogrzewu
PN B 02025 2001 Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych
Ogrzewanie pojemnościowe, Ukw, II Lic, Drewno
5.Grzejniki, pwr, Ogrzewnictwo i ciepłownictwo, Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo
D Dębska sprawdzian z muzyki klasa 4
3 3 1 Bud D sanitarne Centralne ogrzewanie z kurtynami

więcej podobnych podstron