POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA, MECHANIKI I PETROCHEMII

W PŁOCKU

Projekt ogrzewania podłogowego dla wybranego pomieszczenia domu jednorodzinnego

Wykonał:

Dawid Lewandowski

B-41

1. Dane:

• Pomieszczenie: Pokój

• Temperatura wewnętrzna pomieszczenia: 20 ⁰C

• tz = 55 ⁰C

• tp = 45 ⁰C

• Strata ciepła: 1382 W

• Powierzchnia: 22,05 m²

1. Obliczenie orientacyjnej gęstości strumienia ciepła z 1 m² podłogi.

$$q_{\text{or}} = \frac{Q}{F}\ \lbrack\frac{W}{m^{2}}\rbrack$$

q_or – orientacyjna gęstość strumienia ciepła [W/m²]

Q – straty ciepła pomieszczenia [W]

F – przewidziana do ogrzewania powierzchnia podłogi [m²]

$$q_{\text{or}} = \frac{1382}{22,05} \cong 63\ \frac{W}{m^{2}}$$

1. Obliczenie średniej różnicy temperatur.

$$t_{sr} = \frac{t_{z} + t_{p}\ }{2} - t_{i} = \frac{55 + 45}{2} - 20 = 30K$$

t_z – temperatura zasilania [⁰C]

t_p – temperatura powrotu [⁰C]

t_i – temperatura wewnętrzna pomieszczenia [⁰C]

1. Z tablicy 3 wybrano moduł ułożenia rur a, dla którego q≅q_or oraz nie jest przekroczona dopuszczalna temperatura podłogi (29 ⁰C).

a = 0,35 m

q = 82 W/m²

t_podłogi = 26,9 ⁰C < t_max = 29 ⁰C

1. Obliczenie wydajności cieplnej z 1 mb wężownicy.

q_l = q * a = 82 * 0, 35 = 28, 7 W/m

q – rzeczywista gęstość strumienia ciepła, [W/m²]

a – moduł ułożenia rur, [m].

1. Obliczenie wymaganej długości wężownicy.

$$l = \frac{Q}{q_{l}} = \frac{1382}{28,7} = 48,2\ m < 120\ m$$

Q – straty ciepła pomieszczenia, [W],

q_l – wydajność cieplna z 1 mb wężownicy, [W/m}.

Orientacyjne zapotrzebowanie rury w zależności od modułu jej ułożenia podano w tablicy 1 (dla a = 0,35 m wynosi ono 2,85 mb/m² podłogi).

1. Obliczenie strumienia masy wody.

$$m = \frac{0,86*Q}{t} = \frac{0,86*1382}{10} = 118,8 \cong 120\frac{\text{kg}}{h}$$

t − roznica temperatur miedzy zasilaniem i powrotem czynnika,  [K].

Z tablicy 4 odczytano jednostkowy liniowy spadek ciśnienia w rurach wielowarstwowych.

Dla rury ⌀16 x 2 :

R = 133,3 Pa/m

w = 0,289 m/s

1. Obliczenie oporów miejscowych.

Przy obliczaniu oporów miejscowych należy przyjąć współczynnik oporów miejscowych ζ = 0,5 dla pojedynczego kolana wężownicy.

Z tablicy 2 interpolując obliczono wartość oporu miejscowego Z₁ w zależności od w:

Dla w = 0,289 m/s Z₁ = 42,4 Pa

$$Z = Z_{1}*\sum_{}^{}\text{ζ\ }$$

Liczba kolan odczytana z rysunku: 22

$$\sum_{}^{}\text{ζ\ } = 22*0,5 = 11$$

$$Z = Z_{1}*\sum_{}^{}\zeta = 42,4*11 = 466,4\text{\ Pa}$$

1. Obliczenie oporów przepływu wody przez wężownicę.

p = R * l + Z = 133, 3 * 49, 00 + 466, 4 = 6998, 1 Pa = 7, 00 kPa < 20 kPa

R – jednostkowy liniowy spadek ciśnienia [Pa/m],

l − dlugosc wezownicy odczytana z rysunku (l = 49, 00 m)

1. Tablice pomocnicze

Tab.1.Orientacyjne zapotrzebowanie rury ∅16×2 w zależności od modułu układania a

Tab. 2. Wartości oporów miejscowych Z₁ dla Σζ = 1 w przewodach ogrzewań wodnych

Tab. 3. Gęstość strumienia ciepła q oddawanego przez podłogę w zależności od oporu cieplnego R_λ i modułu ułożenia rur a dla temperatury pomieszczenia t_i = 20^oC

Tab. 4. Jednostkowy liniowy spadek ciśnienia w rurach wielowarstwowych