WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

PROJEKT CENTRALNEGO OGRZEWANIA

Dla budynku wielorodzinnego

Opracowała: TOMASZ URBANIAK

Indeks 160908

prowadzący: Mgr inż. Szałański

Rok Akademicki 2010/2011

OPIS TECHNICZNY

1. Podstawa opracowania

Przedmiotem opracowania jest projekt instalacji c.o. wodnego systemu zamkniętego o wymuszonym obiegu czynnika grzejnego w budynku mieszkalnym, wielorodzinnym zlokalizowanym w Warszawie.

Opracowywanie projektu zostało wykonane zgodnie z zasadami i wytycznymi zawartymi w:

• Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznym, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. nr 75 z 2002 r.)

• PN-EN 12831:2006 B-02025.-2001 Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego

• PN-EN ISO 6946:1999 Komponenty budowlane i elementy budynku. Opór cieplny i współczynniki przenikania ciepła. Metoda obliczeń,

• PN-B-02403:1982 Temperatury obliczeniowe zewnętrzne,

• PN-B-02402:1982 Temperatury ogrzewanych pomieszczeń w budynkach,

• PN-B-20431:1999 Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły. Wymagania techniczne i badania przy odbiorze,

• PN-C-04607:1993 Woda w instalacjach ogrzewania. Wymagania i badania dotyczące jakości wody,

• PN-M-35630:1981 Kotły parowe i wodne. Zawory bezpieczeństwa,

• PN-B -02421:2000 Odpowietrzanie instalacji ogrzewań wodnych,

• PN-B- 02421:2000 Izolacja cieplna rurociągów, armatury i urządzeń. Wymagania i badania przy odbiorze.

• Literaturze przedmiotu

• Katalogach producentów urządzeń

2. Charakterystyka obiektu

Projektowany budynek jest zlokalizowany w Warszawie. Strefa klimatyczna III. Temperatura zewnętrzna obliczeniowa -20°C. Jest to budynek 3-kondygnacyjny, podpiwniczony ze stropodachem i 2 klatkami schodowymi. Składa się z 12 mieszkań. W każdym mieszkaniu znajdują się 3 pokoje, przedpokój, kuchnia, łazienka. Zaprojektowano stolarkę okienną drewnianą z szybą zespoloną (współ. Przenikania ciepła 1,5W/m²K. Stolarka drzwiowa standardowa (współ. przenikania ciepła 2,1W/m²K). Ściany i przegrody zewnętrzne oraz stropy wg rozwiązań zamieszczonych w części budowlanej projektu. Budynek spełnia wymagania ochrony cieplnej. Przyjęto temperatury wewnętrzne zgodnie z wytycznymi zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury, przedpokoje, pokoje, kuchnie +20°C, łazienki +24°C, klatka schodowa +8°C.

3. Instalacja centralnego ogrzewania

1. Grzejniki

Aby pokryć straty ciepła dla budynku zaprojektowano grzejniki płytowe PURMO typu CV22. Grzejniki wyposażone są w zawory termostatyczne firmy Danfoss typ RTD -N 15. Grzejniki umocowano 15 cm nad posadzką za pomocą szelek montażowych. Podłączenie grzejnika z instalacja wykonać za pomocą zaworów odcinających prostych DN 15. Każdy grzejnik wyposażyć w ręczny zawór odpowietrzający grzejnik oraz przewód zasilający i powrotny.

2. Przewody rozprowadzające do grzejników

Instalacje centralnego ogrzewania wykonać z rur wielowarstwowych systemu firmy TECE. Odcinki połączyć za pomocą kształtek zaciskowych systemu TECE, a przewody rozdzielcze grzejnikowe wygiąć zgodnie z zaleceniami producenta. Przewody ułożono w warstwie posadzki w peszlu ochronnym koloru czerwonego dla zasilania i niebieskiego dla przewodu powrotnego. Mocowanie rur do posadzki wykonać za pomocą specjalnych uchwytów mocujących. Przewody w posadzkach ułożyć tak, aby zapewnić samokompensację (tj. ułożyć „szlaczkiem”).

3. Rozdzielacz

Dla umożliwienia równoległego zasilania odbiorników ciepła zaprojektowano rozdzielacze belkowe, natynkowe, 7-mio obwodowe. Przed rozdzielaczami znajduje się przepływomierz GWF typ MTWH z zamontowanym licznikiem ciepła LEC5. Rozdzielacz wyposażyć w automatyczny zawór odpowietrzający oraz w zawory spustowe. Przy wejściu każdego obwodu zamontować zawory odcinające.

4. Piony instalacji

Piony instalacji wykonać w szachcie z płyt GK. Wyjścia gałązek od pionu do rozdzielaczy zabezpieczyć rozetką maskującą wykonaną z tworzywa sztucznego, a przestrzeń zabezpieczyć masą plastyczna. Przejścia przez strop zabezpieczyć tulejami wykonanymi z tworzywa sztucznego, a przestrzeń uzupełnić pianką pilouretanową. Rury zaizolować za pomocą otuliny termoizolacyjnej wykonanej z pianki PE firmy Termaflex o grubości 13 mm. Każdy pion zakończyć automatycznym odpowietrznikiem wraz z zaworem odcinającym.

5. Przewody rozprowadzające w piwnicy

Przewody umocować za pomocą uchwytów metalowych z guma do sufitu w odległości 10 cm. Przed pionami zamontować zawory odcinające wyposażone w zawór spustowy. Rury zaizolować otulina firmy Termaflex o grubości 25 mm.

4. Kotłownia

Wejście do kotłowni znajduję się z korytarza w piwnicy. Drzwi otwierane są pod naporem na zewnątrz. Drzwi ognioodporne o odporności przeciw ogniowej wynoszącej 60 minut. Kotłownia powinna posiadać naturalną grawitację nawiewno - wywiewną. Kanał nawiewny o wymiarach 18 x 18 cm zlokalizowany jest 30 cm nad posadzką. Wentylację wywiewną zapewnia murowany komin o wymiarach 14 x 14 cm. Otwór wywiewny zabezpieczony kratka znajduje się 25 cm pod stropem. Pomieszczenie kotłowni wykończyć glazurąna całej wysokości ścian. W miejscu ustawienia kotła wymurować fundament o wysokości 5 cm.

5. Źródło ciepła

Zapotrzebowanie na ciepło zapewnia kocioł gazowy stojący Buderus Logano G234 o mocy 55 kW. Kocioł pracuje na potrzeby c.o. Praca kotła steruje regulator dostarczany przez producenta kotła. Obliczeniowe temperatury czynnika grzejnego to 90\70°C. Kocioł wyposażono w manometr, termometr, standardowe zabezpieczenie przed przekroczeniem temperatury 100°C oraz czujnik poziomu wody w instalacji produkcji firmy Reflex.

6. Zabezpieczenie instalacji

1. Naczynie wzbiorcze przeponowe

Dla utrzymania odpowiedniego ciśnienia w instalacji zaprojektowano ciśnieniowe naczynie wzbiorcze Firmy Reflex typ NG 80. Naczynie podłączyć do trójnika znajdującego się na króćcu przyłączeniowym powrotnym kotła. Przed naczyniem należy zamontować zawór bezobsługowy. Podczas przeprowadzania próby ciśnienia instalacji należy odłączyć naczynie wzbiorcze. Max ciśnienie robocze naczynia to 6 bar.

2. Zawór bezpieczeństwa

Aby nie dopuścić do nadmiernego wzrostu ciśnienia w instalacji zaprojektowano zawór bezpieczeństwa SYR 1915, wielkość ½” na ¾”. Początkowe ciśnienie otwarcia zaworu ustawić na 3,5 bar.

7. Pompy obiegowe

Dla instalacji centralnego ogrzewania zaprojektowano jedną pompę obiegowo firmy Grundfos typ UPS 32-55 180. Pompe należy zamontować na przewodzie powrotnym w kotłowni. Przy pompie należy zamontować zawory odcinające, filtr siatkowy na króćcu ssącym oraz zawór zwrotny na króćcu tłocznym. Przed pompa zamontować filtroodmulnik. Dodatkowo pompe należy wyposażyć w zawór nadmiarowo upustowy. Wysokość podnoszenia pompy wynosi 2,94 m a przepływ 2,26 m3/h.

8. Filtroodmulnik

W celu zatrzymania zanieczyszczeń w postaci stałej należy zamontować filtroodmulnik firmy Termen Typ Ter-FOM 32. Filtroodmulnik należy zamontować na przewodzie powrotnym w kotłowni przed pompą obiegową. Przed i za filtroodmulnikiem należy zamontować zawory odcinające kołnierzowe DN50. Do kontroli zanieczyszczenia filtroodmulnika należy zamontować manometry sprężynowe DN 15 przed i za filtroodmulnikiem

9. Zabezpieczenie przed wzrostem ciśnienia podnoszenia pompy.

Aby nie dopuścić do niepożądanego wzrostu podnoszenia pompy zastosowano zawór nadmiarowo upustowy. Zawór należy zamontować pomiędzy króćcem ssącym, a tłocznym pompy. Dobrano zawory Hydrolux DN 25. Dla pompy obiegowej nastawe otwarcia zaworu należy ustawić na 30kPa.

OBLICZENIA

1. Współczynnik przenikania ciepła przegrody.

Obliczono następujące wartości współczynnika przenikania ciepła dla poszczególnych przegród:

• Ściana zewnętrzna [Sz] - U = 0,30 W/m²K

• Ściana wewnętrzna [Sw 1] - U = 0,93 W/m²K

• Ściana wewnętrzna [Sw 2] - U = 1,66 W/m²K

• Stropy w kierunku przenikania: dół [STRd] - U = 1,61 W/m²K

Góra [STRg] - U = 1,81W/m²K

• Okno [Ok 1] - U = 1,50 W/m²K

• Drzwi [Drz 1] - U = 2,10 W/m²K

Lp.	Warstwa	Grubość d	Wsp. Przenikania ciepła λ	Opór R
				m	W/mK	m^2K/W
Ściana zewnętrzna [ Sz ]
1	Tynk	0,02	1,00	0,02
2	Pustak Porotherm	0,44	0,14	3,14
3	Tynk	0,02	1,00	0,02
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej RSE				0,04
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej RSI				0,13
Rt [ m^2K/W ]				3,35
U [ W/m^2K ]				0,30

Lp.	Warstwa	Grubość d	Wsp. Przenikania ciepła λ	Opór R
				m	W/mK	m^2K/W
Ściana wewnętrzna [ Sw 1]
1	Tynk	0,01	1,00	0,01
2	Pustak Porotherm	0,25	0,28	0,88
3	Tynk	0,01	1,00	0,01
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej RSE				0,04
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej RSI				0,13
Rt [ m^2K/W ]				1,07
U [ W/m^2K ]				0,93

Lp.	Warstwa	Grubość d	Wsp. Przenikania ciepła λ	Opór R
				m	W/mK	m^2K/W
Ściana wewnętrzna [ Sw 2]
1	Tynk	0,01	1,00	0,01
2	Pustak Porotherm	0,115	0,28	0,41
3	Tynk	0,01	1,00	0,01
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej RSE				0,04
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej RSI				0,13
Rt [ m^2K/W ]				0,60
U [ W/m^2K ]				1,66

Lp.	Warstwa	Grubość d	Wsp. Przenikania ciepła λ	Opór R
				m	W/mK	m^2K/W
Strop w dół [ STRd ]
1	Strop	0,24	0,65	0,37
2	Beton	0,06	1,70	0,04
3	Płytka	0,01	1,20	0,01
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej RSE				0,04
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej RSI				0,17
Rt [ m^2K/W ]				0,62
U [ W/m^2K ]				1,61

Lp.	Warstwa	Grubość d	Wsp. Przenikania ciepła λ	Opór R
				m	W/mK	m^2K/W
Strop w góre [ STRg]
1	Strop	0,24	0,65	0,37
2	Beton	0,06	1,70	0,04
3	Płytka	0,01	1,20	0,01
Opór wnikania ciepła po stronie zewnętrznej RSE				0,04
Opór wnikania ciepła po stronie wewnętrznej RSI				0,10
Rt [ m^2K/W ]				0,55
U [ W/m^2K ]				1,81

2. Obliczanie strat ciepła poprzez przenikanie.

Przyjęte założenia:

• III strefa klimatyczna

• Obliczeniowa temperatura zewnętrzna -20˚C

• Roczna średnia temperatura zewnętrzna +7, 6˚C

• Temperatura przestrzeni przylegającej +13,8˚C dla t_i = 20˚C oraz +15,8˚C dla t_i = 24˚C

Obliczenia wykonano zgodnie z norma PN-EN 12831.




Nazwa pomieszczenia:			Przegroda					U	ΔUtb	Współ. korekcyjne					Hi
POKÓJ 201			Symbol przegrody	Temp. za przegrodą	Dług.	Wys.	Pow.					bu	fg1	fg2		fij	Gw
Pow.	26,4	m^2																/szer.
Kubatura	70,0	m^3			°C	m	m	m^2	W/m^2K	W/m^2K											W/K
1			2	3	4	5	6	7	8	9					10
Temp. wewnętrzna			Sz	-20,0	4,64	3,00	12,12	0,30	0,05	1	1	1	1	1	4,24
int,i	20	°C	Okno	-20,0	1,20	1,50	1,80	1,50	0,50	1	1	1	1	1	3,60
Temp. zewnętrzna			Sz	-20,0	6,14	3,00	18,42	0,30	0,05	1	1	1	1	1	6,45
e	-20	°C	Sw 2	24,0	4,14	3,00	12,42	1,66	0,00	1	1	1	-0,10	1	-2,06
Temp. Średnioroczna			STRd	13,8	-	-	26,40	1,61	0,10	1	1	1	0,16	1	7,00
u	7,6	°C	STRg	13,8	-	-	26,40	1,81	0,10	1	1	1	0,16	1	7,82
Temp. Przyległej przestrzeni
pp	13,8	°C
Wentylacja / infiltracja
nmin=	0,5	1/h
Vmin=	35,0	m^3/h
Vi=	35,0	m^3
Współczynnik strat ciepła na wentylację V,i = 0,34 × Vi , W/K										12
Projektowa wentylacyjna strata ciepła: V,i = HV,i × (int,i-e) , W										476
Projektowa strata ciepła przez przenikanie: T,i = (HT,ie + HT,iue + HT,Ig + HT,ij)×(int,i-e) , W										1082
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (z wymiania miedzy strefowa) i = T,i + V,i , W										1557
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (bez wymiany miedzystrefowej), W										1047

Nazwa pomieszczenia:			Przegroda					U	ΔUtb	Współ. korekcyjne					Hi
POKÓJ 202			Symbol przegrody	Temp. za przegrodą	Dług.	Wys.	Pow.					bu	fg1	fg2		fij	Gw
Pow.	22,4	m^2																/szer.
Kubatura	59,4	m^3			°C	m	m	m^2	W/m^2K	W/m^2K											W/K
1			2	3	4	5	6	7	8	9					10
Temp. wewnętrzna			Sz	-20,0	4,60	3,00	12,00	0,30	0,05	1	1	1	1	1	4,20
int,i	20	°C	Okno	-20,0	1,20	1,50	1,80	1,50	0,50	1	1	1	1	1	3,60
Temp. zewnętrzna			Sw 1	13,8	5,85	3,00	17,55	0,93	0,00	1	1	1	0,16	1	2,61
e	-20	°C	Sw 1	8,0	2,05	3,00	6,15	0,93	0,00	1	1	1	0,30	1	1,72
Temp. Średnioroczna			STRd	13,8	-	-	22,40	1,61	0,05	1	1	1	0,16	1	5,95
u	7,6	°C	STRg	13,8	-	-	22,40	1,81	0,05	1	1	1	0,16	1	6,67
Temp. Przyległej przestrzeni
pp	13,8	°C
Wentylacja / infiltracja
nmin=	0,5	1/h
Vmin=	29,7	m^3/h
Vi=	29,7	m^3
Współczynnik strat ciepła na wentylację V,i = 0,34 × Vi , W/K										10
Projektowa wentylacyjna strata ciepła: V,i = HV,i × (int,i-e) , W										404
Projektowa strata ciepła przez przenikanie: T,i = (HT,ie + HT,iue + HT,Ig + HT,ij)×(int,i-e) , W										990
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (z wymiania miedzy strefowa) i = T,i + V,i , W										1393
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (bez wymiany miedzystrefowej), W										716

Nazwa pomieszczenia:			Przegroda					U	ΔUtb	Współ. korekcyjne					Hi
ŁAZIENKA 203			Symbol przegrody	Temp. za przegrodą	Dług.	Wys.	Pow.					bu	fg1	fg2		fij	Gw
Pow.	14,9	m^2																/szer.
Kubatura	39,5	m^3			°C	m	m	m^2	W/m^2K	W/m^2K											W/K
1			2	3	4	5	6	7	8	9					10
Temp. wewnętrzna			Sz	-20,0	3,97	3,00	10,1	0,30	0,05	1	1	1	1	1	3,54
int,i	24	°C	Okno	-20,0	1,20	1,50	1,8	1,50	0,50	1	1	1	1	1	3,60
Temp. zewnętrzna			Sw 2	20,0	4,14	3,00	12,4	1,66	0,00	1	1	1	0,09	1	1,87
e	-20	°C	Sw 2	20,0	4,14	3,00	12,4	1,66	0,00	1	1	1	0,09	1	1,87
Temp. Średnioroczna			Sw 2	20,0	3,97	3,00	9,8	1,66	0,00	1	1	1	0,09	1	1,48
u	7,6	°C	Drzwi	20,0	1,00	2,10	2,1	2,10	0,00	1	1	1	0,09	1	0,40
Temp. Przyległej przestrzeni			STRd	15,8	3,85	3,86	14,9	1,61	0,05	1	1	1	0,19	1	4,60
pp	15,8	°C	STRg	15,8	3,85	3,86	14,9	1,81	0,05	1	1	1	0,19	1	5,15
Wentylacja / infiltracja
nmin=	0,5	1/h
Vmin=	19,7	m^3/h
Vi=	19,7	m^3
Współczynnik strat ciepła na wentylację V,i = 0,34 × Vi , W/K										7
Projektowa wentylacyjna strata ciepła: V,i = HV,i × (int,i-e) , W										295
Projektowa strata ciepła przez przenikanie: T,i = (HT,ie + HT,iue + HT,Ig + HT,ij)×(int,i-e) , W										991
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (z wymiania miedzy strefowa) i = T,i + V,i , W										1286
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (bez wymiany miedzystrefowej), W										609

Nazwa pomieszczenia:			Przegroda					U	ΔUtb	Współ. korekcyjne					Hi
SALON 204			Symbol przegrody	Temp. za przegrodą	Dług.	Wys.	Pow.					bu	fg1	fg2		fij	Gw
Pow.	60,0	m^2																/szer.
Kubatura	159,0	m^3			°C	m	m	m^2	W/m^2K	W/m^2K											W/K
1			2	3	4	5	6	7	8	9					10
Temp. wewnętrzna			Sz	-20,0	7,92	3,00	22,0	0,30	0,00	1	1	1	1	1	6,59
int,i	20	°C	Okno	-20,0	1,20	1,50	1,8	1,50	0,50	1	1	1	1	1	3,60
Temp. zewnętrzna			Sz	-20,0	7,18	3,00	19,7	0,30	0,00	1	1	1	1	1	5,92
e	-20	°C	Okno	-20,0	1,20	1,50	1,8	1,50	0,50	1	1	1	1	1	3,60
Temp. Średnioroczna			Sw 1	8,0	2,88	3,00	8,6	0,93	0,00	1	1	1	0,30	1	2,41
u	7,6	°C	Sw 1	8,0	8,86	3,00	24,5	0,93	0,00	1	1	1	0,30	1	6,83
Temp. Przyległej przestrzeni			Drzwi	8,0	1,00	2,10	2,1	2,10	0,00	1	1	1	0,30	1	1,32
pp	13,8	°C	Sw 2	24,0	3,97	3,00	9,8	1,66	0,00	1	1	1	-0,10	1	-1,63
Wentylacja / infiltracja			Drzwi	24,0	1,00	2,10	2,1	2,10	0,00	1	1	1	-0,10	1	-0,44
nmin=	0,5	1/h	Sw 2	24,0	4,14	3,00	12,4	1,66	0,00	1	1	1	-0,10	1	-2,06
Vmin=	79,5	m^3/h	STRd	13,8	-	-	60,0	1,61	0,10	1	1	1	0,16	1	15,90
Vi=	79,5	m^3	STRg	13,8	-	-	60,0	1,81	0,10	1	1	1	0,16	1	17,76
Współczynnik strat ciepła na wentylację V,i = 0,34 × Vi , W/K										27
Projektowa wentylacyjna strata ciepła: V,i = HV,i × (int,i-e) , W										1081
Projektowa strata ciepła przez przenikanie: T,i = (HT,ie + HT,iue + HT,Ig + HT,ij)×(int,i-e) , W										2392
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (z wymiania miedzy strefowa) i = T,i + V,i , W										3474
Całkowita projektowa strata ciepła przez przenikanie i wentylację (bez wymiany miedzystrefowej), W										1870

3. Moce grzejników

Dla budynku dobrano grzejniki PURMO typ CV 22.

Dla poszczególnych pomieszczeń obliczono następujące moce grzejników:

Pomieszczenie	ΦI	Współczynniki poprawkowe					ΦGrz	f	ΦGrz,TAB	Grzejnik	Φrzecz.Tab
		W	βT	βU	βp	βo	βs		W		W	typ/wys/szer	W
201	1557	1,15	1	1	1	1	1791	0,79	1410	CV22 600\900	1538
202	1393	1,15	1	1	1	1	801	0,79	631	CV22 600\500	855
				1,15	1,1	1	1	1	881	0,79	694	CV22 600\500	855
203	1286	1,15	1	1	1	1	1479	0,86	1272	CV22 600\800	1367
204	3474	1,15	1	1	1	1	1332	0,79	1052	CV22 600\700	1196
				1,15	1	1	1	1	1332	0,79	1049	CV22 600\700	1196
				1,15	1,1	1	1	1	1465	0,79	1154	CV22 600\700	1196

Parametry wody grzewczej	tz / tp / ti	90	70	20
				Pokój 104		24
		Parametry w tabeli	tz / tp / ti	75	65	20
		∆tTAB	50
		∆t	60
		∆t104	56
Parametr m (dla CV22 PURMO)		1,31
Współczynnik f	ti = 20˚C	0,79
		ti = 24˚C	0,86

4. Źródło ciepła

Jako obciążenie cieplne budynku przyjęto straty ciepła z 12 jednakowych mieszkań. Suma strat ciepła dla budynku poprzez przenikanie i wentylację bez wymiany międzystrefowej wynosi 50,9 kW.

Jako źródło ciepła przyjęto żeliwny kocioł gazowy Buderus Logano G234 o mocy 55 kW.

Pojemność wodna kotła - 27 l

Opór przepływu wody - 300 Pa

Max. Ciśnienie pracy - 4 bar

5. Odprowadzenie spalin i wentylacja pomieszczenia kotłowni.

Wysokość komina przyjęto, jako wysokość od czopucha kotła do kalenicy budynku. Dodano 60 cm aby zakończenie komina wystawało ponad kalenice.

H = 11,6 m

Średnice komina odczytano z wykresu zamieszczonego przez producenta systemów kominowych




Dobrano komin PRESTO UNIWERSAL o średnicy przewodu spalinowego 18 cm.

Dla kotłów o małej mocy do 60 kW należy zastosować wymiar kanału nawiewnego równy 300cm², a wywiewnego 200cm².

Przyjęto kanał nawiewny blaszany o wymiarach 18 x 18cm a kanał wywiewny murowany o wymiarach wewnętrznych 14 x 14 cm.

6. Zabezpieczenie instalacji

1. Ciśnieniowe naczynie wzbiorcze.

Pojemność wodną układu obliczono, jako sumę pojemności grzejników płytowych, instalacji, kotła i filtroodmulnika.

V = V_k + V_inst +V_F

V_F - pojemność wodna filtroodmulnika 4,6 dm³

V_k - pojemność wodna kotła 27 dm³.

V_inst.- pojemność wodna przewodów i grzejników 432,7 dm³







Pojemność użytkowa NWP:




V - pojemność wodna zładu

ρ - gęstość wody w temperaturze 10˚C

∆V - przyrost objętości wody od temperatury 10˚C do 70˚C

Wstępne ciśnienie w NWP:




H - wysokość od przyłączenia NWP do najwyższego punktu grzejnika

Ciśnienie dopuszczalne w instalacji p_max:

Jako ciśnieniem dopuszczalnym określa się ciśnienie najsłabszego elementu pomniejszone o 0,5 bar

Najsłabszym elementem jest kocioł (p - 4 bar) zatem p_max = 3,5 bar

Ciśnienie całkowite NWP:




Dla obliczonych wartości dobrano ciśnieniowe naczynie wzbiorcze firmy REFLEX typu NG o pojemności 80 l. Maksymalna pojemność instalacji dla NWP - NG 80 wynosi 540 l.

2. Zawór bezpieczeństwa.

Jako schemat obliczeń przyjęto metodę uproszczoną zakładającą przepływ przez zawór pary wodnej.

Ciśnienie dopływu pary:

p₁ = 1,1 * p = 1,1 * 0,4 = 0,44 MPa

p₁ - ciśnienie dopływu pary

p - dopuszczalne ciśnienie najsłabszego elementu instalacji

Przepustowość zaworu bezpieczeństwa:




N - maksymalna trwała moc cieplna kotła

r - ciepło parowania wody przy ciśnieniu przed zaworem bezpieczeństwa







K₁=0,52


- współczynnik wypływu


_rzecz - katalogowa wartość współczynnika wypływu zaworu bezp. = 0,38


= 0,9 x
_rzecz = 0,9 x 0,38= 0,342

Średnica gniazda zaworu




Dobrano zawór bezpieczeństwa pełno skokowy, sprężynowy z dzwonem wspomagającym, kątowy kołnierzowy z membraną i uszczelnieniem miękkim typ SYR 1915 wielkość ½” na ¾”. Ciśnienie otwarcia 0,35MPa, temp. czynnika - 100 °C. Zawór posiada średnicę kanału dolotowego 12 mm.

7. Filtroodmulnik

Wielkość filtroodmulnika oraz stratę ciśnienia poprzez przepływ czynnika grzewczego przez urządzenie odczytano z wykresu zamieszczonego przez producenta na podstawie całkowitego strumienia przepływu.

Q = 2,26 m³/h

Dobrano filtroodmulnik typu TerFOM-32 firmy TERMEN o pojemności 4,6 dm³. Opory przepływu dla strumienia Q = 2,26 m³/h odczytane z wykresu podanego przez producenta wynoszą 0,8 kPa.




8. Obliczenia strat ciśnienia:

Obliczenia wykonano dla najniekorzystniejszego przepływu. Przyjęto obieg grzejnika w pomieszczeniu 304 „SALON”. Jako warunek przepływu przyjęto, że jednostkowy opór liniowy nie powinien przekraczać 100 Pa/m.

Parametry czynnika grzewczego:

• Temperatura: t_z = 90˚C, t_p = 70˚C

• Gęstość: ρ₉₀ = 965,34 kg/m³, ρ₇₀ = 977,81kg/m³, ρ_śr = 971,575 kg/m³

• Ciepło właściwe: cp = 4,19 J/kg˚C

Przepływ obliczono korzystając ze wzoru:


Straty miejscowe obliczono korzystając ze wzoru:


Działka	Moc cieplna	Przepływ	Długość	Średnica	Prędkość	Opór liniowy	Wsp opor. miej.	∆pl	∆pm	∆p
Nr	Q	m	l	d	w	R	∑ ξ	R l	Z	R l + Z
		kW	kg/h	m	mm	m/s	Pa/m	-	Pa	Pa	Pa
Obieg grzejnika w pomieszczeniu 304 "SALON" (obieg najbardziej niekorzystny)
1a	0,624	27	28,0	14 x 2,0	0,09	20	10,0	560	39	599
1	4,242	182	1,5	25 x 3,5	0,19	32	3,1	48	54	102
2	8,484	364	3,0	32 x 4	0,22	27	2,2	81	52	133
3	16,968	729	3,0	32 x 4	0,45	91	2,7	273	266	539
4	25,452	1 093	20,0	40 x 4	0,36	50	2,7	1 000	170	1 170
5	50,904	2 187	8,0	50 x 4,5	0,32	54	11,0	432	547	979
							FOM			800
							Kocioł			300
							∑ ∆p [ Pa ]			4 622

Działka	Moc cieplna	Przepływ	Długość	Średnica	Prędkość	Opór liniowy	Wsp opor. miej.	∆pl	∆pm	∆p
Nr	Q	m	l	d	w	R	∑ ξ	R l	Z	R l + Z
		kW	kg/h	m	mm	m/s	Pa/m	-	Pa	Pa	Pa
Obieg grzejnika w pomieszczeniu 120 "SALON" (obieg najbardziej korzystny)
7a	0,624	27	15,0	14 x 2,0	0,09	20	10,0	300	39	339
7	4,242	182	1,5	25 x 3,5	0,19	32	3,1	48	54	102
6	25,452	1 093	17,0	40 x 4,0	0,36	50	4,7	850	296	1 146
5	50,904	2 187	8,0	50 x 4,5	0,32	54	11,0	432	547	979
							FOM			800
							Kocioł			300
							∑ ∆p [ Pa ]			3 667

9. Zestawienie oporów miejscowych

Straty miejscowe
Obieg grzejnika w pomieszczeniu 304 "SALON" (obieg najbardziej niekorzystny)
Dz.	Opis	ξ	∑ ξ
1a	Grzejnik stalowy płytowy	6,5	10,0
		Kolano x 4		2,0
		Zawór kulowy pełno przelotowy		0,0
		Rozdzielacz (odpływ 0,5 + dopływ 1,0)		1,5
	1	Zawór kulowy pełno przelotowy		0,0	3,1
		strata na wodomierzu licznika ciepła		1,6
		Redukcja x2 (1 + 0,5)		1,5
	2	Trójnik odgałęzienie zasilania		1,3	2,2
		Trójnik odgałęzienie powrotu		0,9
	3	Trójnik przelot zasilanie		0,3	2,7
		Trójnik przelot powrót		0,9
		Redukcja x2 (1 + 0,5)		1,5
	4	Trójnik przelot zasilanie		0,3	2,7
		Trójnik przelot powrót		0,9
		Kolano x 3		1,5
		Redukcja x2 (1 + 0,5)		1,5
	5	Trójnik prąd zbieżny		3,0	11,0
		Trójnik rozgałęzienie		1,5
		Zawór kulowy pełno przelotowy x 6		0,0
		Zawór zwrotny		4,0
		Kolano x 5		2,5

Straty miejscowe
Obieg grzejnika w pomieszczeniu 120 "SALON" (obieg najbardziej korzystny)
Dz.	Opis	ξ	∑ ξ
7a	Grzejnik stalowy płytowy	6,5	10
		Kolano x 4		2,0
		Zawór kulowy pełno przelotowy		0,0
		Rozdzielacz (odpływ 0,5 + dopływ 1,0)		1,5
	7	Zawór kulowy pełno przelotowy		0,0	3,1
		Strata na wodomierzu licznika ciepła		1,6
		Redukcja x2 (1 + 0,5)		1,5
	6	Trójnik odgałęzienie zasilania		1,3	4,7
		Trójnik odgałęzienie powrotu		0,9
		Kolano x 2		1,0
		Redukcja x2 (1 + 0,5)		1,5
	4	Trójnik prąd zbieżny		3,0	11
		Trójnik rozgałęzienie		1,5
		Zawór kulowy pełno przelotowy x 6		0,0
		Zawór zwrotny		4,0
		Kolano x 5		2,5

10. Wstępny dobór nastawy zaworu termostatycznego

Suma strat ciśnień dla obiegu wyniosła:

∆p= 4,6 kPa

Spadek ciśnienia na zaworze termostatycznym dobrano na autorytet przyjmując wartość a= 0,3




a - autorytet zaworu 0,3

Δp_zaw - spadek ciśnienia na zaworze termostatycznym [kPa]

Δp_i - suma oporów liniowych i miejscowych ∑(Rl+Z) [kPa]




Przepływ przez grzejnik wynosi: 27 kg/h = 28 l/h




Przyjeto zawór termostatyczny Danfoss RTD-N 15 z nastawą N = 4. ∆pZT dla przepływu 27 kg/h i nastawy N = 4 wynosi 2,2 kPa

11. Pompa obiegowa

Podnoszenie pompy obliczono z sumy strat ciśnień instalacji najbardziej niekorzystnego obiegu grzejnika i strat ciśnienia na zaworze termostatycznym.

∆p_pom= 4,6 + 2,2 = 6,8 kPa = 0,7 m H₂O

Wydajność pompy:

Q = 2,26 m³/h

Dla obliczonych strat ciśnień i przepływu dobrano pompę firmy Grundfos model UPS 32-55 180 o następującej charakterystyce:




12. Rzeczywisty dobór nastawy zaworu termostatycznego.

1. Obieg najbardziej niekorzystny

Rzeczywisty opór zaworu termostatycznego dla grzejnika w pomieszczeniu 304 obliczono z różnicy rzeczywistej wysokości podnoszenia pompy Grundfos UPS 32-55

∆p_ZT = Hp_rz - ∆p_inst

Hp_rz = 2,94 mH₂O = 28,8 kPa

∆p_ZT = 28,8 - 4,6 = 24,2 kPa

Przepływ przez grzejnik wynosi: 27 kg/h = 28 l/h




Przyjeto zawór termostatyczny Danfoss RTD-N 15 z nastawą N = 1,5.

2. Obieg najbardziej korzystny

Rzeczywisty opór zaworu termostatycznego dla grzejnika w pomieszczeniu 120 obliczono z różnicy rzeczywistej wysokości podnoszenia pompy Grundfos UPS 32-55

∆p_ZT = Hp_rz - ∆p_inst

Hp_rz = 2,94 mH₂O = 28,8 kPa

∆p_ZT = 28,8 - 3,7 = 25,1 kPa

Przepływ przez grzejnik wynosi: 27 kg/h = 28 l/h




Przyjeto zawór termostatyczny Danfoss RTD-N 15 z nastawą N = 1,5.

13. Zawór nadmiarowo upustowy.

Dla odczytanych parametrów punktu pracy pompy Grundfos UPS 32-55 doliczono 15% nadwyżki ciśnienia podnoszenia pompy dla którego obliczono różnice cisnień otwarcia zaworu nadmiarowo - upustowego.

Przepływ:

Q = 2,26 m³/h







Dla obliczonego ciśnienia z charakterystyki pompy odczytano przepływ który wynosi Q = 1,8 m³/h.

Dobrano zawór nadmiarowo upustowy Hydrolux DN 25 o ciśnieniu otwarcia wynoszącym 30kPa.

Ciśnienie otwarcia zaworu odczytano z jego charakterystyki dla Q = 1,8 m³/h oraz ∆p = 33,1 kPa.




14. Zapotrzebowanie na gaz dla kotłowni.

Przewidziano zasilanie kotłowni gazem sieciowym GZ50 o wartości opałowej 31000 kJ/m3, gaz użytkowany wyłącznie na cele grzewcze.

Roczne zapotrzebowanie na gaz wyznaczono ze wzoru:




gdzie :

Q - chwilowe maksymalne zapotrzebowanie mocy dla kotłowni [kW]

y - współczynnik redukcji uwzględniający nierównomierność → przyjęto 0,9 (ogrzewanie bez przerw z osłabieniem w nocy)

Sd - liczba stopniodni → przyjęto 3100 dla ti=20oC

A - współczynnik zwiększający zapotrzebowanie ciepła na osuszenie budynku → przyjęto 1,2 w pierwszym roku eksploatacji.

Hu - wartość opałowa paliwa → dla gazu GZ-50 31 MJ/m3

ηw - sprawność wewnętrzna kotłowni →przyjęto 0,8

ηs - sprawność sieci przesyłowej →przyjęto 0,9

Zestawienie armatury:

Lp	Nazwa	Producent, model	Charakterystyczne parametry
1	Źródło ciepła	Buderus Logano G234	Q = 55kW
2	Pompa obiegowa	Wilo SE 150-N	∆p = 19,6kPa
						Q = 2,62 m^3/h
			3	Filtroodmulnik	Ter-FO 40	DN 40
						∆p = 0,8 kPa
			4	Naczynie wzbiorcze	reflex, N140	V = 140 l
						pmax = 6 bar
			5	Zawór bezpieczeństwa	SYR 1915	3/4" na 1"
						p = 3,5 bar
			6	Zawór nad - up	Hydrolux DN25	Q = 2 m^3/h
						p = 20 kPa

---