Ogrzewnicto - miks

OGÓLNA TEORIA OGRZEWAŃ GRAWITACYJNYCH

Siłą napędową zwaną ciśnieniem czynnym pcz=h(ρ_z-ρp) [kg/m²] jest różnica ciężarów pionowych słupów wody powrotnej i zasilającej. W prostym układzie kocioł- grzejnik, przy założeniu, że woda ochładza się tylko w grzejnikach, a ogrzewa tylko w kotle, woda będzie krążyć i to tym intensywniej im:

1.różnica ciężarów właściwych wody zimnej i ciepłej będzie większa

2.wyższe będą słupy wody

Obliczenie wielkości grzejnika zależy od założonych temperatur wody. Im przepływ jest powolniejszy tym bardziej ochłodzi się woda. Ilość wody przepływającej przez grzejnik: G=Q/(t_z-t_p)Cp. Są dwa rodzaje przewodów ogrzewań grawitacyjnych:

1.z rozdziałem dolnym w piwnicy

2.z rozdziałem górnym na strychu

Woda w kotle wznosi się do góry i płynie przez rury rozdzielcze i poprzez piony zasilające następnie wchodzi przez gałązki do grzejników, w grzejnikach się chłodzi i wraca przewodami powrotnymi do kotła. Woda wskutek nagrzewania zwiększa swoją objętość i dlatego w najwyższym punkcie instalacji umieszcza się zbiornik wyrównawczy. Takie ogrzewanie powinno się wykonywać

--kocioł powinien być min 2m od grzejnika

--odległość w poziomie kotła po przewodach do grzejnika nie więcej niż 25 m

Zawory są o małym oporze.

Zalety:

--ogrzewanie o samoczynnym krążeniu (nie potrzeba do pracy energii elektrycznej)

--ma zdolność samoregulacji

--pewność działania

--niskie koszty eksploatacji

Wady:

--duże średnice przewodów (droższe inwestycyjnie)

--duża bezwładność instalacji

--przewody trzeba prowadzić ze spadkiem (brak dowolności )

--ograniczona możliwość ogrzewania  pomieszczeń na poziomie kotła

UKŁADY PRZEWODÓW WODNYCH OGRZEWAŃ GRAWITACYJNYCH

Instalacje C.O. mogą być wykonywane jako

1.dwururowe z rozdziałem dolnym i górnym

2.jednorurowe z pionowym i poziomym układem przewodów.

Najbardziej rozpowszechnionym systemem są dwururowe instalacje grawitacyjne z rozdziałem dolnym. Przewody zasilające i powrotne są prowadzone razem w piwnicy poniżej wszystkich odbiorników ciepła. Zaletą takiego rozprowadzenia przewodów jest zabezpieczenie się przed ewentualnym zamarznięciem oraz możliwość pracy ogrzewania przy niepełnym wypełnieniu wodą. Do wad należy zaliczać niższą wartość ciśnienia czynnego a więc konieczność stosowania większych średnic przewodów, jak również konieczność prowadzenia specjalnych przewodów odpowietrzających brak których uniemożliwiłby napełnienie wodą całego urządzenia.

Instalacje jednorurowe poziome mogą być:

1.Przepływowe bez możliwości regulacji strumienia masy czynnika grzejnego-I kondygnacja

2.Z bocznicami i zaworem na gałązce grzejnikowej II kondygnacja

ZASADY WYBORU SYSTEMU CENTRALNEGO OGRZEWANIA

Prawidłowy wybór systemu ogrzewania zależy w szczególności od

1.rodzaju budynku (mieszkalny, biurowy, sklep itp.)

2.środków finansowych

3.rodzaju dostępnego paliwa i jego kosztów

4.czasu eksploatacji ogrzewanych pomieszczeń

5.wymagań co do komfortu cieplnego

Projektowanie C.O. powinno być poprzedzone staranną analizą zadania w celu wyboru najkorzystniejszego rozwiązania, zarówno pod względem technicznym, ekonomicznym jak i higienicznym. W jednym budynku można stosować różne rodzaje ogrzewań. Przy ogrzewaniu budynków dużych należy przeanalizować nie tylko sposób zaopatrzenia pomieszczeń w ciepło, lecz również problem zaopatrzenia w energię cieplną odbiorników ciepła a także dostarczenie ciepłej wody użytkowej. Jeżeli istnieje potrzeba zastosowania kosztownych źródeł energii to należy szczególną uwagę poświęcić izolacyjności cieplnej budynku.

ZALETY I WADY POSZCZEGÓLNYCH SYSTEMÓW OGRZEWAŃ DWURUROWYCH

Porównując ze sobą dwururowe instalacje z rozdziałem dolnym i górnym należy zwrócić uwagę na następujące ich zalety i wady.

Zalety rozdziału dolnego w stosunku do górnego

1.małe straty mocy cieplnej przewodów poziomych prowadzonych w piwnicy

2.łatwość uruchamiania instalacji w zimie

3.mniejsza wrażliwość na obniżenie się poziomu wody w instalacji

4.możliwość uruchomienia instalacji tylko na niższych kondygnacjach

5.brak przewodu wznośnego o dużej średnicy

Zalety rozdziału górnego w porównaniu z rozdziałem dolnym

1.lepsze krążenie wody i lepszy rozruch instalacji

2.słabsze ogrzewanie piwnic (korzystne w razie magazynowania tam produktów spożywczych)

3.brak instalacji odpowietrzającej

Ogrzewanie grawitacyjne

Zalety:

--ogrzewanie o samoczynnym krążeniu (nie potrzeba do pracy energii elektrycznej)

--ma zdolność samoregulacji

--pewność działania

--niskie koszty eksploatacji

Wady:

--duże średnice przewodów (droższe inwestycyjnie)

--duża bezwładność instalacji

--przewody trzeba prowadzić ze spadkiem (brak dowolności )

--ograniczona możliwość ogrzewania  pomieszczeń na poziomie kotła

Ogrzewanie pompowe dwururowe

Zalety instalacji pompowych

-mniejsze średnice

-dowolność prowadzenia przewodów

-mniejszy koszt inwestycyjny

-mniejsze opory

Wady

Pompa zużywająca prąd

OGRZEWANIE GRAWITACYJNE DWURUROWE Z ROZDZIAŁEM DOLNYM ZASADY OBLICZANIA

Przewody zasilające prowadzone pod stropem piwnicy, poniżej grzejników, przewód powrotny prowadzony II do zasilającego

1.podział instalacji na działki o jednakowej średnicy i jednakowym strumieniu masy nośnika ciepła

2.określenie najbardziej niekorzystnego obiegu grzejnik najniższy najdalej położony od kotła, jeżeli są dwa grzejniki obliczenia zaczynamy od grzejnika o większym obciążeniu cieplnym

3.określenie ciśnienia czynnego przepływ czynnika grzejnego wywołany jest ciśnieniem czynnym powstającym w wyniku zmiany gęstości wody przy zmianie temp pcz=hg(ρ_p-ρ_z) dla każdego poziomu grzejników. Zakłada się, że grzejniki na tej samej wysokości od kotła mają to samo pcz (temp zasilania i powrotu są takie same)

4.na podstawie pcz możemy określić R^or_śr którym będziemy się kierować przy wstępnym doborze średnic R^or_śr =∆pcz(1-a)/l,

a-udział oporów miejscowych; l-długość najniekorzystniejszego obiegu

5.aby dobrać średnice przewodów poszczególnych działek musimy mieć zapotrzebowanie na ciepło poszczególnych pomieszczeń Q

6.Na podstawie Q wyliczamy G=Q/(∆t*1,163) kg/h; ∆t-różnica temp zasilania i powrotu;

7.na podstawie G dobieramy średnice przewodów kierując się R^or_śr

8.wyliczenie kolejnych obiegów

9.wyliczamy straty liniowe ∆pl=R*l[daPa]

10.określamy straty miejscowe Z=ξ(ρw²)/2

ξ-współczynnik oporów miejscowych spowodowany zawirowaniem wody , opór będący na granicy dwóch działek wliczamy do działki o mniejszym przepływie

11.obliczanie ciśnienia na poszczególnych działkach jako Z+Rl

12.sumujemy Z+Rl poszczególnych działek jednego obiegu przy jednym pionie i ∆pcz>=∑(Z+Rl), najlepiej jeśli ∆pcz=∑(Z+Rl) aby wyrównać ewentualne rozbieżności stosujemy zawory mieszkaniowe dławiące. Opór zaworu ∆p=(V/kr);kr-przepływ przez zawór; V=g/ρ. Zawory termostatyczne kompensują wewnętrzne i zewnętrzne zyski ciepła R^or_śr ={[∆pcz-∑(R*l+Z)działek wspólnych]*(1-a)}/suma l działek pozostałych

WYZNACZANIE ŚREDNIC RUR ZABEZPIECZAJĄCYCH

Rura bezpieczeństwa systemu otwartego to rura łącząca najwyżej położoną część przestrzeni wodnej kotła lub wymiennika ciepła z przestrzenią powietrzną naczynia wzbiorczego. Zabezpiecza ona instalację ogrzewania wodnego przed nadmiernym wzrostem ciśnienia oraz zapewnia odprowadzenie wody do przestrzeni naczynia wzbiorczego.

Wewnętrzna średnica rury bezpieczeństwa d_RB mm dla każdego kotła lub wymiennika ciepła powinna wynosić co najmniej

d_RB =8,08³√Q, lecz nie mniej niż 25mm, gdzie Q-moc cieplna kotła lub wymiennika ciepła kW

Wewnętrzna średnica rury wzbiorczej d_RW mm d_RW=5,23³√Qźr, lecz nie mniej niż 25 mm, gdzie Qźr- moc cieplna źródła ciepła (kotłowni lub węzła cieplnego, kW.

OGRZEWANIE GRAWITACYJNE DWURUROWE Z ROZDZIAŁEM GÓRNYM- ZASADY OBLICZANIA

1.podział instalacji na działki o jednakowej średnicy i jednakowym strumieniu masy nośnika ciepła, 2.określenie ciśnienia czynnego powstające w wyniku zmiany gęstości wody przy zmianie temperatury Hcz=h*g*∆ρ=hg(ρp-ρz); należy wyznaczyć dodatkowe ciśnienie czynne Hcz=Hgr+Hd,Hgr-czynnika ze schłodzenia wody na grzejniku, Hd-czynnika ze schłodzenia wody na przewodach, 3.Obliczenia zaczynamy od obiegu najbardziej niekorzystnego (grzejnik najdalszy i najniżej położony) dobór średnic rozpatrujemy od największej orientacyjnie straty ciśnienia ∆pcz=a*Hcz/∑l a=0,5-0,67-szacunkowy udział strat liniowych w całkowitych stratach ciśnienia, 4.dobór średnic przy założonych strumieniach masy czynnika grzejnego G=Q/(Cp(tz-tp)),dla obliczeniowej wartości G dobieram średnice przewodów z tabel jak również V i opór R.dobieramy je w ten sposób aby nie przekroczyć wartości Ror=pcz(1-a)/∑l 5.dla danej prędkości V i wartości zsumowanych współczynników oporów miejscowych ∑ζobliczamy miejscowe opory hydrauliczne Z=V²/2*∑ζ*ρ. 6.ciśnienie czynne powinno być równe stratom ciśnienia które powstają przy przepływie ∆pcz=∑Rl+Z, Jeżeli ta równość jest spełniona dla wszystkich obiegów instalacji to rzeczywisty rozpływ masy czynnika grzejnego będzie zgodny z projektowanym. W innym przypadku ustalą się inne wypływy, dlatego dopuszczalne jest wymiarowanie przewodów tak aby ciśnienie czynne było większe od wyznaczonych oporów przepływu w obiegu o 9-10%,6.obliczenie kolejnych obiegów.

OGRZEWANIE POWIETRZNE MAŁYCH BUDYNKÓW MIESZKALNYCH

Czynnikiem grzejnym jest gorące powietrze rozprowadzone przewodami w ścianach lub stropach do pomieszczeń 1.ogrzewanie bezpośrednie typowe ogrzewanie powietrzne noszące również nazwę ogrzewania powietrzno-ogniowego. Ciepło powstające w piecu podczas spalania jest przekazywane bezpośrednio do omywającego go powietrza. W ten sposób ogrzewa się przeważnie duże pomieszczenia: sale zebrań kościoły 2)ogrzewanie pośrednie występuje tu dodatkowy, pośredni czynnik grzejny (woda lub para). Pośredni czynnik może być traktowany na pewną odległość, do punktu oddawania ciepła powietrzu w wymienniku ciepła nagrzewnicy. Ogrzewania powietrzne w zależności od siły wywołującej przepływ może być grawitacyjne, z pobudzeniem mechanicznym za pomocą wentylatora. Do ogrzewania można użyć: -powietrza zewnętrznego; -pow recyrkulowanego; -pow mieszanego. Źródłem ciepła może być: -kocioł zasilany paliwem stałym lub płynnym, -nagrzewnica. ZALETY: -mała bezwładność cieplna, -wymiana powietrza w danym pomieszczeniu, -brak grzejników i przewodów rozprowadzających wodę, -mniejsze koszty inwestycyjne, -możliwość zastosowania instalacji grzewczej jako wentylacyjnej lub klimatyzacyjnej, -możliwość centralnego filtrowania powietrza WADY –konieczność budowy w stropach lub ścianach kanałów o stosunkowo dużych wymiarach, -rozprzestrzenianie się zapachów i hałasu (nawiew mechaniczny), -duża powierzchnia piwnicy niezbędna do rozmieszczenia urządzeń, -podatność na działanie wiatru.

OGRZEWANIE MIESZKANIOWE- CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA

Rozróżniamy 3 rodzaje ogrzewań mieszkaniowych z naturalnym obiegiem wody: 1.z przewodami powrotnymi prowadzonymi górą, 2.dołem 3.ogrzewanie syfonowe. W ogrzewaniu mieszkaniowym kocioł i grzejnik znajdują się na tej samej wysokości. W rezultacie ciśń czynne powstaje na skutek ochładzania się wody w przewodach zasilających. Zatem buduje się je tylko z rozdziałem górnym. Rury prowadzi się na zewnątrz ścian, ponieważ umieszczenie przewodów w bruzdach umożliwiałoby ochładzanie wody. Instalacje mieszkaniowe pomimo dużych średnic mają dużą bezwładność i długi okres rozgrzewania. Aby przyspieszyć rozruch należy zwracać uwagę na umiejscowienie grzejników. Należy je umieszczać możliwie wysoko, aby ich środek leżał powyżej środka kotła, gdyż każda nawet najmniejsza różnica wysokości ma znaczenie dla pcz. Najdalszy grzejnik powinien być usytuowany nieco powyżej co umożliwia jego wykorzystanie jako obiegu pobudzającego.

1)w przypadku takiej konstrukcji możliwe jest dokonywanie bez ograniczeń miejscowej regulacji wydajności grzejników. Naczynie wzbiorcze może być usytuowane pod stropem pomieszczenia lub nad stropem w sąsiednim pomieszczeniu ogrzewanym. Przewody powrotne można prowadzić nad lub pod podłogą

2)wady: wyłączone grzejniki nie mogą być uruchomione do momentu ochłodzenia instalacji; przydławienie przepływu wody prowadzi do wychładzania grzejnika; przy rozruchu niektóre grzejniki nie rozgrzewają się

3)mają nieograniczone możliwości do regulacji miejscowej. Wadą tego rozwiązania jest nieestetyczny wygląd. Cechuje się dużą bezwładnością przy rozruchu i dużym kosztem instalacji. W celu jego zmniejszenia należy dążyć do łączenia kilku grzejników w jeden syfon. Przewód zasilający prowadzony jest górą,  a przewód powrotny sprowadzony do dołu, a następnie znów wprowadzony do góry.

OGRZEWANIE PRZEZ PROMIENIOWANIE

Ogrzewanie to oznacza system ogrzewania w którym ciepło przekazywane jest do pomieszczenia  przez otaczające powierzchnie przegród (sufit, podłoga, ściany). Ogrzewanie płaszczyznowe dzielimy wg usytuowania płaszczyzny grzejnej: podłogowe, sufitowe, ścienne. Ogrzewanie podłogowe różni się od ogrzewania sufitowego położeniem elementu grzejnego- wężownicy i izolacji cieplnej. W stropie grzejnik sufitowy ma wężownicę wyłożoną na samym spodzie stropu a nad nią warstwy izolacyjne. W grzejniku podłogowym jest odwrotnie. Do grzejników promieniujących należą: -g płaszczyznowe, -taśmy promieniujące, -promienniki gazowe, -promienniki elektryczne. Ogrzewanie taśmami promieniującymi stosuje się w wysokich halach przemysłowych, gdzie odległość płaszczyzny grzejnej od strefy przebywania ludzi wynosi kilka metrów. Czynnikiem grzejnym jest woda o temp 115`C lub para o ciśn 1,6 Mpa. Taśmy promieniujące składają się z ekranu z blachy stalowej o grubości 1,0-1,5mm, do której przyspawana jest wężownica. Zadaniem ekranu jest zwiększenie powierzchni wypromieniowującej moc cieplną.

NACZYNIA WZBIORCZE SYSTEMU OTWARTEGO

Naczynie wzbiorcze jest to zbiornik bezciśnieniowy przyjmujący zmiany objętości wody wywołane zmianami jej temperatury w instalacji ogrzewania wodnego oraz zapewniający swobodne połączenie z atmosferą instalacji. Pojemność użytkowa naczynia: Vu=1,1Vρ∆γ. Naczynie wzbiorcze o pojemności całkowitej równej 50dm³ powinno mieć powyżej krućca rury przelewowej otwór rewizyjny i zamykaną pokrywę. Ze względów montażowych można stosować zamiast jednego naczynia dwa o jednakowej wysokości połączone ze sobą rurą w dolnej części przestrzeni wodnej oraz rurą łączacą ich przestrzenie powietrzne umieszczoną ponad rurą przelewową. NW powinno być umieszczone na takiej wysokości aby podczas pracy instalacji w żadnym punkcie jej obiegu nie nastąpiła przerwa w przepływie wody i aby istniała możliwość odpowietrzania instalacji. Wysokość położenia NW: -rozdział górny: najwyższy punkt obiegu wody do dna naczynia, -rozdział dolny: wierzch grzejnika do dna naczynia. Przy ogrzewaniu grawitacyjnym oraz pompowym z pompą na zasilaniu H>=0,3m, przy pompowym z pompą na powrocie H>=0,7Hp. Naczynie powinno być umieszczone nad źródłem ciepła przy pionowym prowadzeniu Rb. Jeśli warunek ten nie może być spełniony, długość l rzutu na płaszczyznę pionową nie powinien być większy od 40m. Jeśli l>10a to wewnętrzna średnica rury bezpieczeństwa powinna być większa o jedną dimensję, a-długość pionowego odcinka Rg do pierwszego kotła

OGRZEWANIE JEDNORUROWE

Zasadniczą zaletą jest estetyczny wygląd przy prowadzeniu przewodów po wierzchu Powierzchnia grzejników na poszczególnych piętrach nie jest jednakowa, gdyż na skutek stopniowego ochładzania wody na dolnych piętrach powierzchnia grzejników na wyższych piętrach musi być większa. Rozróżniamy układ poziomy i pionowy:-z bocznicami, -przepływowe. Ogrzewania te wymagają dokładnych obliczeń, dokładnego określenia mocy cieplnej i doboru powierzchni grzejników. Obliczanie bez uwzględnienia strat ciepła1.wyznaczenie ciśnienia czynnego, 2.obliczenie temperatur, 3.wyznaczenie ciśnienia czynnego, 4.obliczenie przewodów. Obliczanie z uwzględnieniem strat ciepła: 1.określenie ciśnienia czynnego, 2.obliczenie pionu opadowego, 3.obliczenie poziomów rozprowadzających, 4.sprawdzenie ciśnień czynnych, 5.straty ciśnienia, 6.gałązki grzejników 7.wygór grzejnikaWarunkiem właściwego działania tego typu ogrzewania jest bardzo staranny montaż instalacji oraz właściwe jej eksploatowanie.

OBLICZANIE OGRZEWAŃ MIESZKANIOWYCH GRAWITACYJNYCH

Ogrzewanie mieszkaniowe można obliczać tak jak ogrzewanie grawitacyjne z rozdziałem górnym, przy czym dodatkową trudność stanowi tu konieczność uwzględnienia różnych spadków temp wody w grzejnikach. Dokładne obliczenia są żmudne i pracochłonne, dlatego można korzystać z obliczeń uproszczonych. Obliczenia wykonuje się dla obiegu najbardziej niekorzystnego, a nadwyżki ciśnienia w pozostałych grzejnikach dławione są na gałązkach. Sumaryczne straty ciepła przewodów wynoszą ok. 30-40% wydajności grzejników. Obliczenie ciśnienia czynnego: pcz=0,2*g*h*(h+1)±∆ρh1,[Pa] l-długość poziomego odcinka przewodu rozprowadzającego od pionowego przewodu wznośnego z kotła do pionu grzejnika, h-wysokość między środkiem kotła a osią poziomego przewodu, h1-wysokość między środkiem kotła a środkiem grzejnika, ∆ρ-różnica gęstości wody w przewodzie opadowym i wznośnym.

ZABEZPIECZENIE INSTALACJI OGRZEWANIA WODNEGO GRAWITACYJNEGO SYSTEMU OTWARTEGO

Aby zabezpieczyć urządzenie ogrzewania wodnego systemu otwartego przed skutkami wzrostu ciśnienia stosuje się urządzenia zabezpieczające. Urządzenia te są przedmiotem normy. Powinny składać się z następujących części:naczynia wzbiorczego systemu otwartego, wznośnej rury bezpieczeństwa, opadowej rury bezpieczeństwa, rury cyrkulacyjnej. Wznośna rura bezpieczeństwa jest przewodem łączącym górną część kotła z naczyniem wzbiorczym,a opadowa przewodem łączącym naczynie wzbiorcze z dolną częścią kotła. Rura cyrkulacyjna łączy wznośną rurę bezpieczeństwa z dolną częścią naczynia wzbiorczego. W zależności od wydajności cieplnej kotła Q średnice wewnętrzne rur bezpieczeństwa wynoszą d_RB =8,08³√Q, lecz nie mniej niż 25mm, a średnice wewnętrzne wznośnych

d_RW=5,23³√Qźrnie mniej niż 25mm, średnice wewn rur cyrkulacyjnych ponad 20mm. W rurach bezpieczeństwa nie można wmontowywać armatury służącej do zamykania przepływu. Aby upewnić się, że woda w czasie napełniania doszła do naczynia wzbiorczego zaopatruje się zbiornik w rurę sygnalizacyjną zamontowaną nad dnem naczynia. Rura ta prowadzi nad zlew znajdujący się w kotłowni, jest zakończona zaworem, który w trakcie napełniania układu jest otwarty. Przy podgrzaniu wody do 90`C przyrost objętości wynosi ok. 9% i tyle też musi wynosić użyteczna pojemność naczynia wzbiorczego. Poniżej pokrywy zbiornika umieszcza się rurę przelewową rónież doprowadzoną nad zlew kotłowni. Wymagania dotyczące kształtu, konstrukcji, wymiarów oraz zabezpieczenia przed zamarzaniem ujęte są w normie.

ODDAWANIE CIEPŁA PRZEZ CIAŁO zależy od temp i wilgotności. W normatywnych warunkach człowiek oddaje 115W. Przy pracy dochodzi do 600W.

KOMFORt ma na niego wpływ: temp, wilgotność, czystość, prędkość, temp ścian (przegród)

Pod uwagę bierze się temp wynikową, średnią z temp pow i temp przegród. Temp wynikowa powinna mieć 20˚C. Dogodną temp ustala się na zasadzie badań (doświadczeń). Wilgotność i prędkość ma związek z wentylacją.

Wilgotność 40-60%

TEMPERATURA OGRZEWANYCH POM

Temp najniższa 5˚C najwyższa 32˚C

8˚C- klatki schodowe

12˚C- magazyny składy

16˚C- sale gimnastyczne, hale pracy lekkiej

20˚C- pokoje hotelowe, biura

25˚C- łazienki gabinety lekarskie

32˚C- suszarnie

0˚C –piwnice

Na poddaszach bliskie temp zewnętrznej.

40% ciepła oddawane jest od ciała na zasadzie promieniowania

33% konwekcja

27% odparowanie wilgoci

Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło

~temp dla łazienki 23˚C

~temp dla klatki schodowej 16˚C

Przy obliczaniu zapotrzebowania na ciepło pom:

~temp łazienki 25˚C

~temp dla klatki schodowej 8˚C dla parteru i dla kolejnej kondygnacji powiększamy o 2˚C

Temp obliczeniowa zewnętrzna Mamy 5 stref klimatycznych

I strefa –16 ˚C

II strefa -18˚C

II strefa -20˚C

IV strefa -22˚C

V strefa -24˚C

Gdy miasto leży na granicy stref to bierzemy temp niższą. Te temp to nie są temp najniższe. W ciągu 25 lat 3 najzimniejsze okresy średnia temp z okresu 5 dni.

OGRZEWANIE ma na celu zapewnienie komfortu cieplnego pom. W zależności jakie pom takie temp (np. zapewnienie produkcji)

Instalacje: parowe, wodne, powietrzne.

Instalacja ogrzewania wodnego: do100˚C, 100-115˚C, pow 115˚C.

Niskotemperaturowe do 100˚C, 100-115˚C: średniotemperaturowe i niskociśnieniowe do 70kPa; pow 115˚C: wysokotemperaturowe, wysokociśnieniowe.

Instalacje ogrzewania parowego: 100-115˚C, pow115˚C.

Ogrzewanie pow: bezpośrednie- obieg grawitacyjny, obieg wymuszony.

Źródła ciepła: kotłownie ogniowo-powietrzne, węzły ciepłownicze, kotły wodne, kotły parowe.

Węzły ciepłownicze: parowo-wodna, wodno-pow, parowe, parowo-wodne.

Instalacje wewnętrzne w budynkach:

~i ogrzewania wodnego niskotemperaturowe, system otwarty i zamknięty

~i jednorurowe, dwururowe

~i ogrzewania parowego: z przepompowaniem skroplin, z grawitacyjnym spływem skroplin

Ogrzewania:

~z rozdziałem dolnym (kotły w piwnicy)

~z rozdziałem górnym

Instalacje:

1.grawitacyjne na zasadzie różnicy temp i ciśń woda krąży  wolno musi być duża średnica rur

2.pompowe wymuszony przepływ wody

DODATKI DO STRAT CIEPŁA PRZEZ PRZENIKANIE

Zapotrzebowanie ciepła pom Q obliczamy ze wzoru Q=(Qw+Qp)*(1+d1+d2+d3)

Qw-straty ciepła na wentylację W

Qp-straty ciepła przez przenikanie W

d- dodatki do strat ciepła

d1-dodatek do wyrównania niskich temp powierzchni przegród należy przyjmować w zależności od liczby przegród chładzących wg tabel z normy

d2- dodatek uwzględniający skutki nasłonecznienia d2 należy przyjmować w zależności od usytuowania przegród zewn pom w stosunku do stron świata. Dla pom o przegrodach usytuowanych różnorodnie wartość dodatku d2 określa się jako średnią wartość odpowiadającą usytuowaniu każdej z przegród.

D3-dodatek ze względu na przerwy w działaniu ogrzewania przyjmuje się w zależności od długości przerw , masy konstrukcji budynku i rodzaju źródła ciepła wg tab z normy w zależności od masy budynku dzielimy na : -lekkie bud których masa konstrukcyjna <150kg/m3; -masywne >150

Dodatki do strat ciepła pom są niezbędne do: -podwyższenia obliczonej temp wewn wyróżniający wpływ niskich temp powierzchni przegród  -podniesienia temp wewn obliczonej + masie przerw w działaniu ogrzewania  - uwzględnienia skutków nasłonecznienia przegród i pom

OPÓR PRZEWODZENIA CIEPŁA ZAMKNIĘTYCH WARSTW POWIETRZNYCH

Najmniejszy współczynnik przewodności cieplnej wykazuje pow wynosi on 0,023-0,058W/mK. Opór cieplny warstwy pow nie może być wyznaczany jak dla ciał stałych jako iloraz σ/2, gdyż w warstwie pow działa jeszcze promieniowanie i konwekcja. Należy przy tym wprowadzić rozróżnienie między pionowym i poziomym położeniem warstwy. Powinno się mieć również na uwadze czy cieplejsza strona warstwy znajduje się u góry, czy też u dołu, rodzaj ściany ograniczającej warstwę powietrza ( metalowa lub nie metalowa) ma również wpływ na wymianę ciepła. Dla warstw pow stosuje się też pojęcie „równoważnego współczynnika przewodności cieplnej”. W takim przypadku można posługiwać się powszechnie stosowanym pojęciem oporu σ/λ. W warukach obliczania zapotrzebowania ciepła podane są wartości równoważnego współczynnika przewodności cieplnej warstwy powietrza.

PRZEWODZENIE CIEPŁ

Ilość ciepła przekazywanego na drodze przewodzenia określa się w oparciu o prawo Fouriera, które w zastosowaniu do warstw płaskich ma postać: Q=F*λ/e*(t1-t2)

Q-ilość przewodzonego ciepła; F-powierzchnia; λ-wsp przewodności cieplnej; e-grubość warstwy; t1-temp cieplejszej powierzchni warstwy; t2-temp chłodniejszej powierzchni warstwy.W przypadku gdy powierzchnia f=1m2 ilość wymienianego ciepła nosi nazwę strumienia cieplnego q=λ/e(t1-t2),[kcal/h]; iloraz λ/e nazywa się przewodnością cieplną warstwy, a jego odwrotność oporem cieplnym.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MAKSYMALNE WARTOŚCI WSP PRZENIKANIA U

Ilość ciepła oddawanego przez przebywającego w pom człowieka na drodze promieniowania zależy od temp pow przegród. Dla zapewnienia dobrego samopoczucia ilość ciepła oddane tą drogą nie może być zbyt duże i dlatego temp powierzchni nie powinna być o więcej niż 5-6`C a temp powierzchni stropu o więcej jak 3`C niższa od temp panującej wewnątrz pom. Ściany zewn 1,25-1,0; stropodachy 0,75; stropy nad nieogrzewanymi piwnicami 1,00; stropy nad poddaszem 0,9-1,0; podłogi na gruncie poziom podłogi względem poziomu gruntu: -powyżej 0,8-0,9, -poniżej 0,9-1,0; ściany wewn między pom ogrzewanym i nieogrzewanym 1,25. Przy projektowaniu ścian warstwowych oraz ścian z materiałów lekkich należy współczynnik U zmniejszyć stosując mnożniki od ciężaru 1m2ściany –dla ścian warstowych o ciężarze pow 200kG/m2-0,9; dla ścian dowolnej konstrukcji o ciężarze 200-100 kG/m2 0,8; dla ścian dowolnej konstrukcji o ciężaże 100-50kG/m2 0,67

PODZIAŁ GRZEJNIKÓW

Podział grzejników wg sposobu oddawania ciepła:

1.konwekcyjne (ponad 50% oddawanego ciepła jest na zasadzie konwekcji)

2.promieniujące ( <50% )

Powierzchnie płaskie więcej oddają ciepła przez promieniowanie. Jeżeli grzejnik jest ożebrowany, TO PROMIENIOWANIE JEST MAŁE.

Ogrzewanie przez konwekcję

1.g konwekcyjny to grzejnik z ogniw żeliwnych, stalowych, aluminiowych

2.g płutowe z żebrami konwekcyjnymi

3.rury żebrowe stalowe

4.g konwektorowe

5.g z rur gładkich

6.aparaty ogrzewczo-wentylacyjne.

Ogrzewanie przez promieniowanie:

1.płaszczyzny grzejne (przegrody, lub część przegród otaczających pom)

2.płyty promieniujące

3.promienniki gazowe lub elektryczne

Grzejniki charakteryzuje się przez:

1.współ przenikania ciepła U[W/m²K]

GRZEJNIKI Z OGNIW

Grzejniki z ogniw żeliwnych:

Poszczególne ogniwa łączy się złączką, która ma lewy i prawy gwint. Grzejniki są odlewne za pomocą piasku formerskiego. Pomiędzy poszczególne ogniwa zakłada się uszczelkę. Budowa jest taka sama jak g rzeliwnych lecz mają one większą liczbę kanałów pionowych są g wielosłupowymi ze względu na mniejszą odporność na korozję (cienkie ścianki) stosuje się je tylko w ogrzewaniach wodnych nie przyłączonych do sieci cieplnej.

Grzejniki: z tyłu umieszcza się zawór zaślepiający. Ciśń robocze 6 bar, próbne 9 bar takie grzejniki są produkowane. Grzejniki mogą być zasilane parą do 10 bar (niskociśnieniowe) G są zasilane wodą o temp do 30˚C.

Zalety g żeliwnych

~brak korozji; ~mała możliwość uszkodzenia g; ~nie są drogie

Wada:

~duży ciężar; ~chropowata powierzchnia; ~pozostałość piasku; ~niezbyt czysta powierzchnia wewnętrzna (utrudniony przepływ przez zawór); ~duża akumulacyjność cieplna (mała bezwładność); ~duża pojemność wodna –długi czas nagrzania wody.

Grzejniki produkuje się w zakładach odlewniczych Stąporków.

Wydajność:

Wlot 90, wylot 70 przy temp 20˚C

~żeliwne 1260W (T-1); ~żeliwne 1480W inna budowa; ~aluminiowe 1420

Łączenie grzejnika z instalacją

Grzejniki muszą być umieszczone w odpowiednich odległościach :50cm od parteru, 50 cm od ściany, 70 cm od podłogi

Grzejniki z ogniw stalowych:

Wytłaczanie połówek blachy i zgrzewanie. Przepływ pionowy. Połączenie podobne jak w grzejnikach żeliwnych

1.większa droga przepływu wody

2.są węższe jeśli chodzi o poszczególne ogniwa

Zalety

~lżejsze; ~wymagają mniejszej ilości materiału

Wady

~mniej wytrzymałe na wahania ciśń; ~ulegają korozji

Ciśń dopuszczalne 6 bar. Temp 100˚C stosowane do wody nie do pary. Mogą być stosowane w pom gdzie są duże ilości zanieczyszczeń pyłowych.

Mogą być z ogniw aluminiowych . Urozmaicona powierzchnia. Mają dość duży współ przewodzenia ciepła, mogą mieć przez to dłuższe żebra. Mogą mieć jeden kanał przepływu wody. G te można odlewać i wytłaczać.

Zalety: lżejsze, estetyczniejsze.

Wady: aluminium jest kosztowne, przy produkcji duża emisja zanieczyszczeń, korozja.

Stosujemy je w mieszkaniach, przemysłowych halach przy czystym po. Mogą być produkowane w dwa ogniwa i łączyć je. Poszczególne elementy (ogniwa) można łączyć w duże grzejniki. Przy uszkodzeniu jednego ogniwa można je po prostu wymienić. Grzejniki żeliwne mają V=1l wody.

GRZEJNIKI PŁYTOWE

Pracują w układach otwartych i zamkniętych nie mają strat wody oraz w urządzeniach zasilanych wodą uzdatnioną o małej zawartości tleny. Zleca się dodawanie do wody bitorów korozji. Grzejniki te mogą być stosowane w ogrzewaniach grawitacyjnych i pompowych w ogrzewaniach dwururowych i jednorurowych, nie dopuszcza się ich w ogrzewaniach parowych.

Grzejniki stalowe płytowe

Wytłoczenie i zgrzanie dwóch blach. Woda przepływa przez kanaliki. Zgrzany jest na obwodzie i między kanalikami. Ciśń robocze 6 bar, temp do 100˚C., wrażliwe na wahanie ciśń.

Zalety: dość płaski (mało miejsca)

Wady: większa powierzchnia

Mogą być stosowane jako jedno-, dwu-, trójpłytowe

Grzejniki płytowe z ożebrowaniem konwekcyjnym

Grzejnik jak wyżej do którego zgrzane są żebra

Jak żebra dobrze przylegają to lepsze jest przewodzenie. Mogą być jednopłytowe.

Typy:

10- jednopłytowy bez ożebrowania

11s- płytowy z ożebrowaniem konwekcyjnym; 11- płytowy z ożebrowaniem i kratką wylotową; 20- dwupłytowe z kratką wylotową; 21- jedna płyta z ożebrowaniem i druga bez ożebrowania; 22- dwie płyty z ożebrowaniem konwekcyjnym z kratką; 33- 3 płyty z ożebrowaniem

Wymiary: 40,60,90,110 –wysokość; 35cm-3m długość

Stalowe płytowe- 90% produkowanych. G są malowane emaliami wypalane w 200˚C temp robocza 95˚C. Produkowane są z osłonami bocznymi i górnymi. Te grzejniki wieszane są w folii i wiszą w opakowaniu. Gdy jest czysto po remoncie ściąga się folię

Firmy- grzejniki płytowe PURMO, COSMO, RADSON, KERMI, DE’LONGHI, OINTER-AM.

Do tej pory budowano grzejniki z dopływem górnym i odpływem dolnym. Teraz g bez bocznego połączenia z zasilaniem dolnym. Wkładka zaworowa jest od razu z grzejnikiem. Są droższe ale bardziej estetyczne bo nie ma rur. Firma COMPACT VKO

Moce grzejników podawane są dla parametrów90/70.

KONWEKTORY

Konwektory- grzejniki konwekcyjne

Z rur stalowych lub miedzianych umieszczone w pionowym kanale blaszanym lub we wnęce ściennej z czołową osłoną. Zwiększenie prędkości przepływu w kanale powoduje zwiększenie intensywności przejmowania ciepłą przez konwekicję. Powietrze dopływa do dolnej części grzejnika, nagrzewa się od jego powierzchni i wypływa przez otwory w górnej części lub z przodu grzejnika. Mamy rurki ożebrowane o małych średnicach. Blaszki nasadzamy na rurki. Gdy zamkniemy to w obudowie powstaje nam słup gorącego pow które wymusza nam przepływ tego pow. Element gęstożebrowy temp do 150˚C wys 560 szer 160. Mogą być zasilane wodą i parą.

Regulacja mocy: od strony pow, od strony wody.

Firma convektor z Krakowa

Elementy ożebrowane umieszczone na całej długości grzejnika. Szer 12 cm, wys 60cm. Powierzchnia obudowy jest niewielka w stosunku do powierzchni ożebrowania. Żebra oddają ciepło powietrzu a te obudowie. Są to grzejniki które mają najmniejszą objętość. Są lekkie. Mogą być g konwektorowe umieszczone pod podłogą przy oknie. Na moc cieplną konwektorów zasad=niczy wpływ mają opory przepływu które pokonywane są przez ciśnienie grawitacyjne wynikające z różnicy gęstości powietrza w pom i pionowym kanale obudowy. Zastosowanie: - w instalacjach co dla niezapylonych pomieszczeń produkcyjnych usługowych gospodarczych magazynowych  Zalety: małe wymiary, mały ciężar, niskie koszty, krótki czas rozruchu, wiele możliwości ukł montażowych.

GRZEJNIKI RUROWE

Wykonane są z poziomych lub pionowych gładkich rur przez które przepływa czynnik grzejny .Są one wyko0nane w kształcie wierzownic lub drabinek. Łatwość utrzymania czystości. Wady duże zurzycie stali, duże zapotrzebowanie powierzchni ściennej, wysoka cena.

Grzejniki łazienkowe: zbudowane są najczęściej z rurek (stal, miedz) w formie drabiny. Rzut z góry:

Grzejniki z rur stalowych gładkich są typu:

Register

Wężownica

Zalety:

1.gładka powierzchnia

2.mogą być stosowane na wysokie ciśń, temp

3.w pomieszczeniach o dużym zapyleniu

Pion grzejny świecowy

Każda łazienka powinna mieć swój grzejnik.

Grzejnik z rur stalowych żebrowych

Stosuje się do ogrzewań wodnych

Żebra (g=1,5mm) rozstawione co 14. Na rurę nawija się płaskownik, dospawa się i nawija. Rury dzxg=42,4x2,9mm –grzejnik nowej generacji, grubość żebra 0,7mm, odległość między żebrami 12,5 mm. Powierzchnia 1m rury ożebrowanej ma powierzchnię 1,71 m²/m. Rura ta jest bez szwu- wyciskana. Produkowane są w długościach 0,75-5m. Mogą być jedna rura nad drugą.

GŻ1- jeden rząd rur.

Najkorzystniejszy układ –moc to jedna rura ożebrowana

W grzejnikach pierwsza cyfra to ilość płyt, druga ilość żeber.

ZASADA OBLICZANIA

Równanie bilansu grzejnika zasilanego wodą

Q=A*k(tśr-ti)=mc1(tz-tp)

A-powierzchnia ogrzewana grzejnika

k-obliczeniowy współ p c

tśr- średnia temp czynnika grzejnego

tśr=0,5(tz+tp)

k=1/[φ*1/αw+Rz+1/αz

αz=αk+αr

k-konwekcja

r-promieniowanie

m-strumień masy wody dopływającej

Cp- ciepło właściwe wody

φ- współ uwzględniający stosunek powierzchni zewn do wewn

φ=A/Aw

k=c*Δt^m*m^a

c,m,a parametry stałe dla danego grzejnika

m^a -uwzględnia prędkości przepływu wewnątrz grzejnika

Strumień masy wody przepływającej przez grzejnik

m*=Qpom/1,163*Δto, kg/h

Qpom- zapotrzebowanie pom

Qgrz=c*Δt^1+m*ε*n*β1*m_gz^a

Δt=(tzasilania+tpowrotu/2)-ti

m,c,a współ charakterystyki cieplnej grzejnika

ε-współ poprawkowy do średniej arytmetycznej różnicy

n-ilość elementów dla g członowych; powierzchnia g płytowych

β1-współ uwzględniający zmianę stopnia w zależności od wielkości g

m-obliczeniowy strumień masy

Grzejniki 90/60 TA-1

Qgrz=0,887*n*(g/n)^0,06*Δt^1.25

Jeśli liczbę elementów zmniejszymy- moc grzejnika rośnie

Grzejniki 90/70 Gz1-2/L

Qgrz=0,985*n*0,98*Δt^1,33*mgrz^a

Moc cieplna elementów z rur pionowych

Qpom=2,27*l*π*dz*Δt^1,33

Z rur poziomych

Qpoz=2,47*l*π*dz^0,88*Δt^1,33

WPŁYW OSŁONY I USYTUOWANIA NA WYDAJNOŚĆ (↑)

Umowna moc cieplna g

Qgrz=(Qpom_Qpp)*βu*βo*βt*βp

βo- osłony grzejnika

βt- współ uwzględniający wyposażenie g (zawór termostatyczny)

βp- rzeczywisty sposób łączenia g z instalacją

βu- usytuowanie g

  =1,1 g przy ścianie wewn

  =1,1 pod stropem pom

  =1,2 g jednocześnie pod stropem i przy ścianie zewn

Moc cieplna grzejnika nie powinna być mniejsza niż 97% zapotrzebowania na ciepło pom (nie więcej niż 20W)

Qpom- zapotrzebowanie ciepła w pom

Qpp- moc cieplna pionu piętra w danym pom

βs-współ uwzględniający schłodzenie wody w pionach.

GRZEJNIKI PROMIENIUJĄCE

G prom oddają zdecydowaną część mocy cieplnej w wyniku promieniowania. Rodzaje: 1g płaszczyznowe, 2.taśmy promieniujące, 3.promienniki gazowe,4.przenośne promienniki elektryczne. Ad1.rozróżnia się w zależności od usytuowania płaszczyzny grzejnej: podłogowe, ścienne sufitowe

Ad2.taśmami promieniującymi stosuje się przeważnie w wysokich halach przemysłowych, gdzie odległość płaszczyzny grzejnej od strefy przebywania ludzi wyni8ka z metrów. Możliwe jest tam znaczne zwiększenie temp powierzchni grzejnej. Jako czynnika grzejnego używa się wody o wysokich parametrach tj powyżej 115`C lub pary wysokoprężnej. Taśmy promieniujące składają się z ekranu z blachy stalowej o grubości 1-1,5mm do której przymocowana jest wężownica. Zadaniem ekranu jest zwiększenie powierzchni wypromieniowującej moc cieplną.

OBLICZANIE G PROMIENIUJĄCYCH

G promieniujące

Ciepło przekazywane przez grzejnik

q=αrφ(t1-t2)

αr-współ p c przez promieniowanie

φ-podwójna całka z powierzchni 1i2

φ=1/(πF1)∫∫(cosβ1cosβ2/r²)dF1dF2

Dobór powierzchni grzejnika polega na obliczeniu długości wężownicy, potrzebnej do dostarczenia wymaganej mocy cieplnej, przy znanych wymiarach geometrycznych wężownicy (d, roztaw rur). Określa się długość wężownicy i liczbę jej sekcji, oblicza się liniową moc cieplną q, Sprawdza się czy wężownica o założonej długości dostarczy odpowiednią moc cieplną. Jeśli dostarczona moc cieplna nie różni się od zapotrzebowania mocy cieplnej o więcej niż 5% to można uznać wymiarowanie grzejnika za prawidłowe. Prawidłowo zaprojektowany g musi spełniać zależność: [(Qstr-Qz)-(qs*ls+qsk*lsk0]/(Qstr-Qz)*100%<+-5%

Qstr straty mocy cieplnej ogrzewanego pom; Qz-zyski mocy cieplnej pom; qs-liniowa moc cieplna rurek środkowych; qsk-liniowa moc cieplna rurek skrajnych ;lsk-suma długości rurek skrajnych

W wymiarowaniu taśm promieniujących

q=0,092[(tz-tp)/2-ti]^1,9; [ ] arytmetyczna różnica temp między średnią temp czujnika a temp pow wewnątrz ogrzewanego pom; niezbędną długość taśm promieniujących L oblicza się L=Qstr/q; Qstr-zapotrzebowanie na moc cieplną dostarczana do ogrzewanego obiektu, q-liniowa moc cieplna taśmy promieniującej. Wymiarowanie przewodów zasilających i powrotnych instalacji grzewczych orzaz przewodów stanowiących wężownice grzejników oddających moc cieplną w wyniku promieniowania opiera się na tych samych zasadach co wymiarowanie innych typów ogrzewań.

KOTŁY RODZAJE I WYMAGANIA

--żeliwne

--stalowe

--parowe

--wodne

--jednopaliwowe

--wielopaliwowe

--nisko tem

--wysoko ćiś

--ze spalaniem dolnym

--ze spalaniem górnym

--jednociągowe

--wielociągowe

1.wydajność cieplna poszczególnych kotłów powinna być taka aby przy odpowiednim ich doborze można było pokryć możliwie cały zakres zapotrzebowania ciepła; 2.odpowiednia sprawność kotła która zależy od strat powstających podczas jego pracy. Straty te zależą od konstrukcji kotła od rodzaju paliwa i sposobu eksploatacji, 3.konstrukcja powinna wykluczać możliwość powstawaniadrgań pożaru wybuchu zatrucia itp. 4.łatwość napraw i wymiany poszczególnych elementów, 5.automatyzacja procesu spalania, 6.duże kotły powinny być instalowane w kotłowniach dwupoziomowychz wydzielonymi pom na popiół 7.opory przepływu powinny być możliwie małe, 8.odprowadzenie spalin powinno być prawidłowe 9.spadek sprawności powinien być niewielki o możliwie dużym zakresie wahań natężenia cieplnego pow ogrzewalnej

KOTŁY CZŁONOWE

KOTŁY ZELIWNE

Członowe

Mniejsze jednostki kotłowe zbudowane są jako członowe. Większe z półczłonów. Człony dzielimy na przednie pośrednie i tylnie. Woda doprowadzana jest w częsci dolnej kotła w górnej woda do instalacji Z dwóch członów ma przewody odprowadzające wodę kotły parowe mają wodowskaz. W dolnej części przedniego członu są drzwiczki wyczystne

Kocioł parowy

Spalanie dolne, woda wchodzi od góry i od dołu. Jeśli dwa człony skręcimy to między nimi szczelinami płyną spaliny w członach znajduje się woda Spaliny oddają ciepło wodzie. Najbardziej gorąco jest w górnej części.

Człony przedni i tylni są bardzo podobne. Z tyłu doprowadza się wodę. Kocioł na zewnątrz pokryty jest blachą stalową w środku jest izolacja. W dolnej części kotła znajduje się spust

Szczegół połączenia członów kotła

DK4 największy z żeliwnych kotłów

Moc 10-21kW- kociołek do domków jednorodzinnych. Kocioł pracujący na zasadzie zgazowania węgla

Półmetrowe klocki się spala potem utrzymuje się określoną temp i następuje zgazowanie węgla. Znajduje się tam wentylator wymuszający ruch pow i intensywne spalanie

Przykład instalacji

Kotły:

-jedno’-dwu -trzypaliwowe

Trzypaliwowe mają ruszt oraz palnik gazowy. Te części są oddzielone. Mogą też mieć grzałki elektryczne. Mogą być kotły ze spalaniem bel słomy o dużych komorach spalania.

Zalety:

~nie ulegają korozji

~ kotły montyje się dopiero w kotłowni do żądanej wielkości

~ możliwość naprawy kotła przez wymianę np. jednego członu nie trzeba wymieniać całego kotła Kotły żeliwne nie mogą być napełniane wodą wtedy gdy są nagrzane może to spowodować pęknięcie członów .Drzwiczki zasypowe kotła znajdują się  z przodu kotła w górnej części lub na wierzchniej płycie górnej

KOTŁY STALOWE

Kotły stalowe na paliwo stałe

Kotły te produkowane są w całości i ustawiane w całości od razu w kotłowni. Kotły należy ustawiać na fundamencie o wys min 50 cm nad posadzką kotłowni. Wadą jest korozja wywołana wodą

Kocioł SKW II

Kocioł o zmiennym sposobie spalania (raz górnym raz dolnym) W kotle tym rozpala się ze spalaniem górnym, następnie poprzez zmianę kierunku przepływu spalin zmienia się na spalanie dolne. Spalanie górne- łatwiej rozpalić, ale mała równomierność spalania; spalanie dolne- trudniej rozpalić ale lepsza równomierność spalania. Kocioł ten jest typu HEF

Kocioł PLESZEW

Jest to kocioł pięciociągowy (duże wychłodzenie spalin zanim opuszczą kocioł) stosuje się dlatego wentylator podmuchowy, aby wywiewać spaliny, ponieważ są trudności z uzyskaniem naturalnego ciągu. Kotły te nadają się do spalania miału węglowego. Do kotła można dołączyć automatyczny układ spalania odpadów (drzewnych)

Zalety: mała wrażliwość na niedobór wody, osadzania się kamienia kotłowego, zasilanie zimną wodą; mniejszy ciężar; możliwość naprawy za pomocą spawania; możliwość stosowania czynników o wysokim ciśń , większe obciążenie powierzchni ogrzewalnej; odporniejsze na zmiany temp; małe straty ciepła do otoczenia; Wady mała odporność na korozję ;brak możliwości powiększania kotła przez ewentualne dodawanie członów; trudność przy transporcie dużych kotłów.

KOTŁY GAZOWE  i OLEJOWE

Kocioł płomieniówkowy

Gazowe mogą być atmosferyczne

Między rurami przymocowanymi do dna sitowego płynie woda a w rurach płomieniówkach przepływają spaliny. Budowane są w układach pionowych. Wsp przejmowania ciepła nie są zbyt duże.

Kocioł opłonkowy

Wlot spalin od dołu. Dwa cylindryczne naczynia między nimi jest woda. W rurkach jest woda między rurkami płyną spaliny.

Opłonki mogą być ułożone:

Szeregowo

Szachownicowo

Krzyżowo

Woda omywająca rurki ma dużo mniejszą temp niż temp spalin. Może to powodować wykraplanie się wody ze spalin, która z SO2 tworzy H2SO4 aby temu zapobiec odziela się spaliny od wody

Kotły mogą być stalowe i żeliwne. Żeliwne mogą być członowe ułożone w stos. Każdy człon w stosie ma taką samą temp. Kotły stalowe mogą być płomieniskowo płomieniówkowe mogą być w układzie poziomym lub pionowym. Kotły na paliwo gazowe i olejowe pracują z przerwami. Po wyłączeniu kotła ochładzają się jego elementy. Chodzi teraz o to aby po powtórnym włączeniu jak najszybciej elementy kotła osiągneły temp wyższą od temp wykraplania się pary wodnej

Zalety: -możliwość całkowitego zautomatyzowania ogrzewania, -możliwość prognozowego sterowania pracą urządzeń grzewczych, prosta obsługa , nie jest potrzebna dodatkowa powierzchnia na składowanie paliwa; Wady: wydzielanie się podczas spalania paliwa siarki i tlenku azotu

PALNIKI

PALNIKI:

--wentylatorowe

--atmosferyczne

--inżektorowe

ATMOSFERYCZNE:

Z dyszy wypływa gaz który zasysa część pow następuje spalanie . Do palnika dopływa mieszanina gazu i pow . Stosowane do kotłów gazowych nisko i średniociśnieniowych. Maja możliwość regulacji (ciśnienia gazu) w granicach 10-100%. Pracują bezszumnie.

INŻEKTOROWE

--palniki gazowe

Olejowe to p wentylatorowe

GAZOWE:

--atmosferyczne

--wentylatorowe, gazowe wentylatorowe:

Pow do spalania doprowadzone pod ciś za pomocą wentylatora. Mogą być jednostopniowe lub dwustopniowe lub modulowane. Jednostopniowe na zasadzie włącz wyłącz, większe –zapala się na 1/3 mocy potem przełącza się na większa moc. Olejowe musi być właściwa ilość pow i oleju. Palniki modulowane przy wyższych mocach mogą mieć płynną regulację mocy 600kW.

Zalety p atmosferycznych:

--gdy palnik się wyłączy powietrze przepływa i kocioł dalej może pracować (wychładzanie kotła)

--p wen wyłączając zamyka się komin nie można wychładzać

Palniki dobieramy na moc kotła. Można kocioł kupić z palnikiem , przeważnie kupuje się je osobno. Montaż na śrubę. Przy palnikach went są ścieżki gazowe, są tam zawory. Przy palnikach olejowych są pompy olejowe tłoczące olej. Jest też transformator . Kocioł gazowy z palnikiem gazowym następuje przedmuchiwanie komory spalania (przy włączeniu). Włącza się iskra otwiera się dopływ gazu który się zapala. Nad kontrolą gazu czuwa fotokomórka jeśli gaz się nie pali to fotokomórka odcina dopływ gazu. W kotłach gazowych stosowane są :palniki dyfuzyjne (p z płomieniem świecącym) ; p z nieświecącym płomieniem (p Bunsena –inżektorowy); p wentylatorowe (z nadmiarem)

Palniki olejowe ich zadaniem jest możliwie drobne rozpylenie oleju opałowego lub umożliwienie jego odparowania, intensywne wymieszanie paliwa z pow  następnie spalanie; p odśrodkowe rotacyjne-olej przepływa przez wirujący wał do lejkowatego rozpylacza oleju.Wskutek siły odśreodkowej olej zostaje równo rozprowadzony na wewn stronie rozpylacza lejkowego.

KOTŁY DWUFUNKCYJNE I KONDENSACYJNE

Kotły kondensacyjne wykorzystują ciepło spalin dlatego ich sprawność może być wyższa niż 100%

Maksymalnie wychładzamy spaliny. Spaliny idą w dół skraplają się i krople spadają na tackę dlatego palnik dobrze jest umieścić na górze. Wprowadzamy wodę o temp niskiej.

W kotłach dwufunkcyjnych jeśli pobiera się ciepłą wodę użytkową to w grzejnikach się przymyka i woda na centralne nie podgrzewa się.

Można połączyć kocioł jednofunkcyjny z zasobnikiem. Woda w zasobniku się podgrzewa.

OSPRZĘT

W celu zapewnienia prawidłowego działania kotłów należy je zaopatrzyć w: napełnianie i opróżnianie w najniższym punkcie urządzenia kotłowego należy przewidzieć przewód do napełniania względnie opróżniania zaopatrzony  w zawór odcinający. Przewód ten łączy się z przewodem wodociągowym za pomocą węża; termometr każdy kocioł na wodę ciepłą powinien mieć termometrzamontowany na przewodzie zasilającym. Na ogół urzywa się termometrów kątowych zaopatrzonych w ochronną obudowę z umieszczoną z tyłu skalą, zaleca się ze względu nas niedokładność termometrów stosowanie tuleję zanurzoną w przewodzie, manometr i wskaźnik poziomu wody kotły parowe muszą mieć manometr i wskaźnik poziomu wody z zaznaczeniem wysokości normalnego poziomu wody. Stosuje się też urządzenia alarmowe które działają przy zbyt wysokich ciśnieniach lub przy zbyt niskim poziomie wody.; ciągomierz do kontroli ciągu komina –płynowe ciągomierze z rurką ukośną, -przyrządy przeponowe, -c pierścieniowe.

Przyrząd pomiarowy należy umieścić w widocznym miejscu , może być on dołączony do wielu punktów, siłę ciągu należy mierzyć stałe między wylotem spalin z kotła i zasówą komina.

POLE KOMINA I CZOPUCHA

KOMIN.

Na paliwo stałe

Zadaniem komina jest odprowadzenie spalin z paleniska oraz zapewnienie odpowiedniego ciągu.Siła ciągu jaką wytwarza komin:

H=(ρp-  ρsp)gh

ρp –gestość pow i spalin

Siła ciągu jest przeznaczona na pokonanie siły oporu

H>=Hkd+Hp+Hkt+Hk

Hkd-kanał dopływowy

Hp-palenisko

Hkt-kanał kotła

Hk-opory wlasne

Opór przepływowy przez komin:

E=(λ(h/s)+Σξ)((wsp²)/2) ρsp

S=(4F)/U

25% siły ciągu wykorzystywane jest na opory komina

25%(ρp-ρsp)=( λ(h/s)+Σξ)1/(2 ρsp)(Gn2)/s4

Ponieważ s4=F2 to

F=√(( λ(h/s)+Σξ)/2ρε(ρp-ρsp) ρsp)  *Gn/√h

We wzorze ustalono że √... to stała  stąd

F-!/h*Gh/√h—strumień masy spalin.

Smukłość komina h/s  75>h/s>25

Ε—zależy od przekroju komina

n—określony przy min h komina dla danego typu kotła

m-jeśli komin uwarunkowany wyysokością budynku

Komin musi wystawać 0,6m nad pow budynku.

Ilość spalin

Gh=(Qn*r)/(Wn*η)

Qn-moc kotła

r-ilość spalin w kg paliwa

Wu--wartość opałowa paliwa

Η—sprawność kotła

Gn=(2,75-29)Qn—jeśli Qn-kW[kg/h]Gn

Kominy wykonuje się ze stali nierdzewnej lub z cegieł pustaków odpornych na tworzący się kwas siarkowy dla paliwa ciekłego lub gazowego. Wkłady kominowe (ze stali nierdzewnej ) do kominów z cegły. Składają się z prostek i kształtek. Pod kominem umieszcza się naczynie na skropliny. Kominy są o różnym stopniu szczelności. Kominy:

--jednościankowe

--dwuściankowe (komin znajduje się na zewnątrz budynku przy ścianie zewn przymocowany do niej)

--ceramiczne

Systemy kominowe: Wew kanałem doprowadzone spaliny na obwodzie doprowadzony tlen do spalin

Kominy nawiewne z blachy wywiewne z cegły.

Czopuch czyli kanał spalinowy łączący palenisko z kominem nie powinien być dłuższy niż ¼ wysokości komina. Czopuch może być wykonany z cegły, betonu lub blachy stalowej o grubości od 3-5mm. Czopuch powinien być wyposażony w dobrą izolację cieplnąi przeciwwilgociową oraz powinien wznosić się w kierunku komina Przyłączenie do komina powinno być tak wykonane aby opory przepływu gazów spalinowych było jak najmniejsze. Czopuch musi być wyposażony w dostateczną liczbę otworów wyczystnych. Należy uni8kać czopuchów usytuowanych poniżej poziomu terenu. Powierzchnia przekroju czopucha powinna być większa od powierzchni przekroju komina o ok. 40% ze względu na wyższą temp spalin oraz na osadzające się sadzę i popół. Zasady przy projektowaniu(↓)

PROJEKTOWANIE CENTRAL

Jako czynnik chłodniczy dostarczana jest woda o niskiej temp,+4-8`C przy czym sieć jest zawsze dwuprzewodowa a temp powrotu wody 10-12 Ze względu na małą różnicę temp średnice sieci wypadają dość znaczne. W porównaniu z siecią ciepłą średice w sieci zimnej są na ogół mniejsze i zwykle przewody nie są izolowane, ze względu na nieznaczne straty ciepła do gruntu. Z tej przyczyny równierz nie są potrzebne kompensatory co powoduje że sieć zimna jest tańsza od sieci ciepłej. Wpływa to także na brak kanałów. Wystarcza bezkanałowe układanie przewodów zimnych w piasku. W centralach zimna stosowane są dwa rodzaje chłodziarek-spręzynowei absorpcyjne, do napędu stosowane są turbiny parowe, gazowe lub silniki spalinowe. Czynnikiem chłodniczym jest najczęściej freon. Wydajnoścwaha się w granicach 3,72-5,35. Zasięg sieci cieplnej i zimnej max2,4km. Prędkość wody gorącej 3m/s, wody zimnej 4,7m/s średnice max przewodów wody gorącej 400mm a zimnej 550mm

Kotły na paliwo stałe: na olejowe i gazowe mają podobne wymagania, kotłownie do 70kPa niskociśnieniowe (para) do 100’ niskotemperaturowe

Kotły olejowe i gazowe.

Nawiewne 5cm2 na 1kW zainstalowanej mocy kotła (min 300cm2)Wywiew 0.5 kanału nawiewnego. Kanał nawiewny 0.5 Na paliwo stałe kotłownia musi mieć komin (z przewodem wentylacyjnym i spalinowym) lokalizujemy je przy ścianach. Jeśli jest mały to można go prowadzić w ścianie. Pod kominem musi być osadnik. Do czopucha odprowadzane są spaliny z kotłów . Od czopucha do komina. Na końcu czopucha musi być możliwość wyczyszczenia (otwór wyczystny) wyczystka 200 x 300mm. Wlot do czopucha powinien być 5,10cm nad dnem czopucha. Gdy mamy kocioł pracujący cały rok (ogrzewanie ciepłej wody) powinien być umieszczony+ najbliżej komina. Odległość kotła od czopucha 0.7m.Przejście za kotły 0.5m.Odległość przodu od ściany min 2m.Podłączenie z zewnątrz jeśli F>50m2.Kotłownia powinna mieć wentylację. Przepustnica ma wentylację nie może być całkowicie przymknięta. Jeśli kotłownia >400kW powinna być wentylacja nawiewnowywiewna .Powinna zapewniać dziesięciokrotną wymianę pow w pom. Wentylatory powinny być sprzężone. Przy kotłowniach <400W powinno być pom dla palacza przy większych powinno być natrysk i umywalka. Powinna być studzienka schładzająca. Wetylacja wywiewna 0,25 przekroju komina min wymiar 0,14x0,14m.Wentylacja nawiewna 0.5 przekroju min 20x20.Czopuch  1.3-1.4 (Fkom/F)*f Ilość kotłów 2-3.Przy mocy kotłów pow 100kW powinno montować się 2 kotły .Min wysokość kotłowni 2.5 m. Przy kotłach z górnym nasypem opału kotłownia od przewodu do pomostu min 2m.Armatura nie powinna  być umieszczana powyżej 1.8m.Kotły powinny być umieszczone przodem do ścian zew dopuszczalne jest umieszczanie kotła bokiem .Pow okien 1/5 powierzchni podłogi.

Projektując czopuch: -cz dla centrali cieplnych rozbudowanych najczęściej wykonuje się jako murowane czopuchy dla dużych kotłów, -czopuch powinien łączyćkotły z kominem jak najkrutszą drogą, bez zbędnych zmian kierunku, jeśli zmiany kierunku są nieuniknione, nasleży wykonać je łagodnymi łukami, - połączenie kotłów z kominem wolno stojącym ,może być wykonane za pomocą wspólnego czopucha, do którego dołączone są osobne przewody dymowez każdego kotła albo też każdy z kotłów łączy się osobnym czopuchem z kominem

ZAPOTRZEBOWANIE PALIWA

PALIWA:

--stałe(węgiel, koks, drewno)

--ciekłe(  ), --gazowe(ziemny GZ50, GZ25)

Ilość opałów możemy liczyć godzinowo lub na sezon grzewczy.. Stałe mogą być magazynowane w zbiornikach otwartych (nietrwałe na czynniki atmosferyczne) lub zamkniętym (skład paliwa w kotłowni aby palacz miał łatwe dojście)

Ilość opału wg. wzoru Holtingera:

 B=(Y*24*Sd*Q*a*3,6)/(Wu*ŋw*ŋs*(ti-te))  [kg/rok]

Zapotrzebowanie na potrzeby centralnego ogrzewania.

24-ilość h/dobę

Q-zapotrzebowanie na moc cieplną

Sd-liczba stopniodni okresu ogrzewania

a-wsp zwiększajacy stosowany w pierwszych sezonach ogrzewania

Wu-wartość opałowa paliwa

Ŋw-sprawność urządzenia centralnego ogrzwania (kotła i waw częśći przewodów)

Ŋs-sprawność zew sieci przewodów

Sd=n*(ti-te)

Ti-tem wew śred

Te-tem zew śred

y-wsp zwiększający w  zależności od eksploatacji kotłowni(bez przerwy czy z przerwa)

Obliczenie sezonowego zużycia energii cieplnej:

E=(24*Qo*Sd*φ)/(ti-te)* ŋk*ŋp*ŋe*ŋr)[kWh/rok]

Qo-obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną

Sd-j.w

φ-wsp korygujący roczne zużycie ciepła z uwagi na zew i wew zyski ciepła

ŋk-średnia eksploatacyjna wytwarzania ciepła

ŋp-sprawnosc przesyłu ciepła

ŋe-sprawność emisji ciepła

ŋr-sprawnośc regulacji

Ilość paliwa B:

Bco=[(Qsr)/(Hu* ŋa)]*b

POWIERZCHNIA SKŁADU OPAŁU

F=[B/(ρ*h)]*(1+a)

B-ilość paliwa

h-wysokość składowania

 ρ-gęstość paliwa

a-wydatek na transport

Pół metra musi być prześwitu między sufitem a paliwem.Zużycie opałuw 12,1,2 jest 20% sezonowego (po 20).Składowanie ma max zapotrzebowanie opału .Skład żużla przyjmujemy na okres 4 tygodni a ilość jak paliwa.W tej chwili składowany jest w pudłach.

SKŁAD ŻUŻLA I POPIOŁU

ilość żużla Bż=A*B(zaworu); A=25%, projektuje się je jako liczbę pojemników N; N=Bż*n/ρż*So*0,13 gdzie B-ilość żużla n-liczba dni składowania żużla 7-14 So-liczba dni sezonu grzewczego

MAGAZYNOWANIE PALIW CIEKŁYCH

MAGAZYNOWANIE OLEJU OPAŁOWEGO

-w zbiornikach stalowych

-w zbiornikach z tworzywa sztucznego

-w zbiornikach naziemnych

-w zbiornikach podziemnych

STALOWY

Zbiornik cylindrychny np1.5 m średnicy, pojemność 1;20;40tyś litrów.Mogą być jedno lub dwuściankowe.Jednościankowy powinien być umieszczony na wannie ochronnej w razie wycieku –zabezpieczenie przed przedostawaniem się oleju do gruntu.Jeśli jest w ziemi i jest pusty wysokie wody gruntowe mogą go wypchnąć.

Zbiornik o podwójnych ściankach-jest to lepsze rozwiązanie bo olej wycieka do przestrzeni międzyściankowych .Tego typu zbiorniki mają włazy aby można je było czyścić.

ZZBIORNIKI Z TWORZYW.

Można je łączyć w baterie i łatwo jest je wnosić nawet przez normalne drzwi i potem połączyć w baterie.Baterie są przeważnie do 25m3  np.25 zbiorników .Aby połączyć w baterie potrzebne są specjalne kształtki.Zbiorniki mająkróćce zalewne.Kiedyś były dolne rury wyrównawcze.W tej chwili  wszystkie króćce sa u góry i nie ma dolnego wyrównania poziomów opału.Czerpanie jest z jednego czy dwóch zbiorników ale poziom we wszystkich się wyrównuje.

-króćce zalewowe

-do określania poziomów

-k. odpowietrzające

-k.odpływowe

Te zbiorniki też powinny być umieszczane w wannach ochronnych.W czasie awarii wanna powinna przejąć całą objętość oleju.Przestrzeń pod jest w razie jakby się olej wylał .Magazyn oleju  zabudowujemy aby nie wylał się na resztę pomieszczenia..Zbiorniki z tworzyw mogą być z warstwą podwójną ze stali i wówczas nie ma potrzeby wanny ochronnej.

Zbiorniki mogą być podwójne ,potrójne,-jeden zbiornik złożony jakby z kilku.

INSTALACJE STALOWE MIEDZIANE I Z TWORZYW

Przewody: stalowe, miedziane, z tworzyw sztucznych

Połączenia: kołnierzowe, gwintowe, spawane.

Stalowe elementy spawamy.

Połączenia kołnierzowe na rurę nasadza się kołnierze między nimi może być uszczelka. Jest to połączenie rozłączne.

Spawane spawanie acetylenowe

Gwintowe rurę nagwintowaną łączy się na zasadzie skręcania. Uszczelnia się włóknem konopnym i smaruje pastą. Traktowane jako nierozłączne. Stosowane przy mniejszym ciśń.

Rury

-ze szwem podaje się DN DN20, DN25, DN15

-bez szwa Dz x g

Bez szwa podaje się ciśń nominalne ok. 16 bar Rury stalowe

~ wytrzymałe na ciśń

~ sztywne

~ mały wsp rozszerzalności liniowej=0,012mm/mK

Wady:

~ciężkie, grube

~ ulegają korozji

~ zajmują dużo miejsca

~ duża chropowatość (znaczne opory przy przepływie czynnika grzejnego)

Przewody miedziane:

1.wysoka żywotność

2.dobra formowalność

3.warstwa ochronna zapobiegająca utlenianiu

4.przewody są lekkie

5.min opory przepływu

6.mogą być albo w prętach albo słojach

7.łączone na zasadzie lutowania lub złączki

8.mniejsza chropowatość

9.współ rozszerzalności liniowej=0,017mm/mK

Łączenie:

1.lutowanie miękkie w temp 220’C na zasadzie kapilarnej (szczelina między kształtką a rurą jest od 0,02 do 0,03mm –podciąganie na zasadzie wąskiej szczeliny) do instalacji wodnych ; l twarde do instalacji gazowej

Przebieg operacji lutowania miękkiego

~sprawdzenie i ewentualne kalibrowanie elementów łączonych

~ czyszczenie bosego końca rury oraz kielicha

~ powlekanie bosego końca rury topnikiem

~ wsunięcie końca rury w kielich do wyczuwalnego oporu

~ równomierne podgrzanie złącza nieco powyżej punktu topnienia spoiwa

~ podanie spoiwa do krawędzi kielicha które topiąc się przy kontakcie z podgrzaną rurą wciągane jest w szczelinę kapilarną aż do wypełnienia szczeliny (nie podgrzewa się spoiwa)

~ ochłodzenie złącza oraz usunięcie resztek

2.złączki do łączenia uciskowego

Dla rur do 22 x 1 Vmax=0,3m/s

28 x 1,5 V=0,5m/s

Te prędkości nie mogą być większe żeby nie było wypłukania miedzi z rur. Małe rurki raczej powinny być chowane np. w ścianach ze względu na ich delikatność. Gdy łączy się miedz ze stalą powinno się dawać izolację teflonową aby się nie stykały. Miedz za stalą.

Instalacje z tworzyw sztucznych:

Polipropylen PP łączy się na zasadzie zgrzewania temp 260’C odporność na temp do 95’C. Współ rozszerzalności liniowej 0,18mm/mK wrażliwy na działanie promieni ultrafioletowych do Dz25. Chropowatość 0,007mm (stal 0,2-0,4) Wsp przewodności cieplnej 0,22W/m2K (stal0,28 miedz 370)

Zalety

~ duża odporność na korozję

~ wystarczająca wytrzymałość na ciśń

~ temp do 95’C

~ odporność na osady

~ duża gładkość

~ mały ciężar

~ całkowita odporność na prądy błądzące

~ całkowita odporność na złą jakość wody

~ łatwość prowadzenia

~ łatwość montażu

Wady

~ możliwość powstawania mikropęknięć podczas transportu

~ duży wsp rozszerzalności cieplnej

~ brak odporności na działanie promieni ultrafioletowych

~ mniejsza od rur stalowych wytrzymałość mechaniczna

~ muszą być zabezpieczone przed przenikaniem tlenu (wkładka antydyfuzyjna – taśma aluminiowa –PP3-SAD)

Rozszerzalność termiczna dla rury z wkładką PP3-SAD α =0,04mm/mK

Rury takie łączy się na zasadzie zgrzewania. W miejscu łączenia trzeba wkładkę aluminiową zedrzeć. Ciśń dopuszczalne 20 bar.

Polietylen PE sieciowy PEX muszą być zabezpieczone przed dostawaniem się tlenu, stosuje się warstwę ochronną. Wsp rozsz liniowej 0,2mm/mK; 0,14mm/mK w 20’C. Rury łączone są na zasadzie złączek zaciskowych. Rury wielowarstwowe: polietylen -> klej -> aluminium -> klej -> polietylen. α =0,45W/mK łączone są kształtkami zaciskowymi jeśli aluminium jest w środku. Mogą być prowadzone w rurze osłonowej. W mieszkaniu możemy prowadzić główny pion od którego gałęzie do mieszkań. Mogą rury być prowadzone w bruzdach w podłodze, nie powinny być na zewnątrz.

Polibutylen można zgrzewać, system rura w rurze α=0,13mm/mK

Rury PCV polichlorek winylu- chlorowany wsp rozsz liniowej 0,065mm/mK elementy są sztywne. Łączony klejem agresywnym nie przepuszcza tlenkó i gazów temp do 95’C ciśń dopuszczalne  dla śred 16-63mm –4bary; 75-160 –2,5 bara

Rury do c.o. muszą mieć wkładkę antydyfuzyjną.

Tworzywa mają duży wsp rozszerzalności liniowej α wkładka aluminiowa zmniejsza go czterokrotnie. Można stosować kompensację. Rura nie jest prowadzona w lini prostej

Długość ramienia kompensacji

Ls=k√D*∆l

k-stała wytrzymałości

D-zewn śred przewodu

L- długość ramienia zginającego

ARMATURA ODCINAJĄCA I ZABEZOP

Armatura: odcinająca, regulacyjna, zabezpieczająca, na połączenia stałe lub rozłączne

Zawory korpus z gniazdem przez które przepływa woda. Do niego dociskany jest grzybek. Jak nie dociska to leci woda. Zawory mogą być proste lub kątowe.

Proste pokrętło jest _I_ do przepływu ma on dwukrotnie większe opory przepływu

Skośne opory przepływu są mniejsze

Armatura- 6 bar, 10 bar.

Ciśnienie na jakie może pracować dany zawór PN6, PN10 ,PN16

Armatura:

~zawory zwrotne

~ zawory gwintowe

~ zawór kołnierzowy

Jeżeli mamy pompę woda przez zawór zwrotny może płynąć tylko w jednym kierunku

~ zawór kulowy

Zawory bezpieczeństwa : gwintowe, kołnierzowe, ciężarkowe, sprężynowe

Zakładamy, że p<4bar jeśli ciśń jest większe grzybek otwiera się i woda ulatuje ciśń w normie.

Zawór regulacyjny

Zawór termoregulacyjny bezpośredniego działania gniazdo, grzybek, kapilara z cieczą o dużej rozszerzalności na końcu czujnika temp

Zawory o stałej różnicy ciśń.

Gdy za duża różnica ciśń część wody tłoczona jest spowrotem na instalację.

ZAWORY TERMOSTATYCZNE

Każdy grzejnik musi mieć zawór termostatyczny.

Zawór termostatyczny—utrzymuje temp na danym poziomie.

Zawory powinny być podwójnej regulacji. jeżeli zyski ciepła są zbyt duże to zawór powinien się dławić aby dopływało mniej wody.

Regulacja ilości wody dopływającej do grzejnika:

-kryza dławiąca (przesłona z otworem)

-średnice rur.

Zawory podwójnej regulacji powodują odpowiednie przydławienie wody. Grzybek i przysłona.

Termostatyczne zawory grzejnikowe utrzymują temp pomieszczenia na stałym poziomie ,kompensują zyski ciepła wewnętrzne i zew , błędy projektowe i wykonawcze instalacji. Stanowią ważny czynnik racjonalnego ,oszczędnego gospodarowania energią cieplną. Oszczędność energii10-15% w skali roku .Umożliwiają nastawienie i utrzymanie temp dyżurnej w granicach 8-12 stopni.

BUDOWA:2 podstawowe zespoły:

--sterująca (głowica termostatyczna zawierająca min czujnik z popychaczem i zadajnikiem)

-wykonawczy(zawór grzejnikowy zawierający min element nastawczy czyli grzybek)

Zasada działania:- następuje pod wpływem zmiany temp otoczenia .Wykorzystuje następujące zjawiska fizyczne :

--cieplna rozszerzalność cieczy(wsp. wzmocnienia 0,2-0,25 nn/K)

--cieplną rozszerzalność ciała stałego albo zmianę sprężystości pary nasyconej nad powierzchnią cieczy

ZASADA DZIAŁANIA:

Stan równowagi pierwotnej –temp czujnika pokrywa się z wartością zadaną. Stopień otwarcia zaworu odpowiada odchyleniu proporcjonalnemu 2K.

Zakłócenia zewnętrzne-wzrasta temp powietrza w otoczeniu czujnika. W czujniku wzrasta objętość cieczy popychacz naciska na grzybek i zmniejsza się strumień wody .Może nastąpić przywrócenie równowagi. Jeżeli temp czujnika wzrośnie powyżej wartości zadanej o 2K wielkość strefy histerezy nastąpi zamknięcie zaworu i przerwanie strumienia wody. W przypadku obniżenia temp powietrza otaczającego termostat rozpoczyna się proces odwrotny do wyżej opisanego.

Czujniki cieczowe:

--olej silkonowy

--toluen

--wosk(czujnik woskowy)

--alkohol

W mieszku może być ciecz ,para ciało stałe. W zaworach jest przysłona która przydławia strumień wody.

Głowice:--odmiany konstrukcyjne zaworów

--z wbudowanym czujnikiem i zadajnikiem w głowicę termostatyczną zamontowaną bezpośrednio na głowicy

--z czujnikiem zdalnie działającym połączonym kapilarą z głowicą termostatyczną

--z głowicą nasadową połączoną z nasadką zaworową zawierającą jedynie element popychacza.

Na grzejniku jest element popychacza a na ścianie czujnik.

Wady:

--oddziaływanie z jednej strony przewodzenie ciepła przez przewód ciepło przewodu prowadzącego czujnik (rury z gorącą wodą) może wpływać na czujnik zaworu

--powietrze które przepływa przez czujnik nie jest takie jak w pomieszczeniu.

Czujnik możemy zamontować pod grzejnikiem

Nastawy:

-zakres 6,8-28 stopni

-są takie ustawienia że jak temp w pomieszczeniu jest poniżej  6 to zawór się włącza chroni przed zamarzaniem wody w grzejniku .

Regulacja wstępna ma za zadanie aby do grzejnika dopływała ilość wody przewidziana w projekcie.

Niektóre zawory mają wkładaną płytkę po to aby nie można było nastawiać wyższej temp niż taka gdzie wstawiono płytkę. W innych z kolei nie nastawia się temp innej niż nastawiona. W pomieszczeniach ogólnodostępnych zakłada się głowice wzmocnione.

ZAWORY:

--proste

--kątowe

--UK jego oś jest  w osi grzejnika

Są to głowice  antywłamaniowe(zabezpieczające przed kradzieżą).Oś głowicy powinna być pozioma  po to aby powietrze omywające głowice miało temp pomieszczenia.

Grzejniki z wbudowanym zaworem.

Z wkładką danfosa albo nanleja .Do tych grzejników są inne głowice.

Danfos głowice cieczowe.

Są zawory pojedynczej regulacji tutaj regulacja wstępna odbywa się za pomocą zaworów powrotnych. Można do grzejnika podłączyć zestaw przyłączeniowy np. RDT-K stosowane z dwururową instalacją umożliwia on podłączenie grzejnika z posadzką (instalacją).

Są głowice termostatyczne z możliwością nastawienia przez cały tydzień  na konkretną godzinę .Można go programować .Temp podawane są cyfrowo.

Trochę czasu mija zanim czujnik nagrzeje się od powietrza.

Temp czujnika max 32 min 5-6.

Strefa histerezy nie powinna przekraczać 1 K na 50kPa.Wpływ ciśń nie powinien być >niż 1K na 30K.Czas zamykania nie dłuższy niż 40 min. Skok grzybka 0,4-0,45mm-2K.Charakterystyka zaworu:

Krzywa głośności (jeśli za bardzo przydławiony) delta ciśn nie powinna przekraczać 20 kPa bo zawór zaczyna gwizdać.

Grzejnik i czujnik nie powinien być narażony na działanie promieni słonecznych.

IZOLACJA CIEPLNA PRZEWODÓW I URZĄDZEŃ GRZEWCZYCH

Głównym jeje celem jest zmniejszenie strat cieplnych budynków, rurociągów i urządzeńw których płynie czynnik grzejny w celu z,mniejszeni8a kosztów eksploatacji. Izolacja powinna mieć własności: -wsp przewodzenia ciepła możliwie niski ,-materiał musi być odporny na działanie temperatury i wilgotności a izolacja powinna być zabezpieczona od zawilgocenia – izolacja musi mieć dostateczną odporność na uszkodzenia mechaniczne, -sposób jeje nakładania musi być prosty i łatwy do poprawy, -jej wewn warstwa nie może wpływać korodująco na ściankę rury. Najczęściej stosowanymi materiałami jest ziemia okrzemkowa magnezja, azbest korek wata szklana lub mineralna i wełna żużlowa. Ponieważ większość izolacji cieplnych ma niewielkie wytrzymałości na rozciąganie ściskanie i zginanie, zewnętrzna powłoka powinna być wykonana z materiału o znacznej wytrzymałości. Izolacja przewodów powinna składać się z trzech warstw z których wewnętrzna umożliwia pewną swobodę ruchu rury, a równocześnie zabezpiecza przed jej korozją. Środkowa warstwa powinna odznaczać się małą wartością wsp przewodności cieplnej a trzecia stanowi powłokę chroniącą od uszkodzeń mechanicznych

ZASADY DOBORU ZAWORÓW TERMOSTATYCZNYCH

W większości regulatorów temp bezpośredniego działania wykorzystano cieplną rozszerzalność cieczy.

KRYZY DŁAWIĄCE

W przypadku braku odpowiednich zaworów grzejnikowych podwójnej regulacji można stosować jako rozwiązanie zastępcze kryzy dławiące umieszczone w dwuzłączkach zaworów. Celem tego rozwiązania jest zapewnienie właściwych przepływów w instalacji oraz stworzenie dużego oporu hydraulicznego w celu podwyższenia hydraulicznej stateczności instalacji oraz stworzenie dużego oporu hydraulicznego w celu podwyższenia hydraulicznej stateczności instalacji otwory w kryzach powinny być wiercone dkr=c

NACZYNIA WZBIORCZE SYSTEMU ZAMKNIĘTEGO

Elementy zabezpieczenia instalacji ogrzewania wodnego należy lokalizować w pomieszczeniach w których temp pow jest wyższa od 0`C. Jeżeli jest to możliwe należy zastosować zabezpieczenia przed zamarznięciem w postaci izolacji cieplnej. Zdaniem naczynia jest przejmowanie wahań objętości wody znajdującej się w instalacji wywołanych zmianami jej temp. Zabezpieczeniem instalacji zamkniętego jest naczynie wzbiorcze przeponowe. Mają zastosowanie w ogrzewaniach grawitacyjnych i pompowych w których temp czynnika grzejnego nie przekracza 100`C, max ciśń w miejscu przyłączenia naczynia nie przekracza 0,6Mpa podczas eksploatacji instalacji a źródłem ciepła jest węzeł cieplny lub kotłownia z kotłami olejowymi lub gazowymi. Jest to zbiornik ciśnieniowy z elastyczną przeponą oddzielającą przestrzeń wodną od przestrzeni gazowej. Pojemność urzytkowa Vu=1,1Vρ1∆v, ρ1-gęstość wody w temp 10`C ∆v przyrost objętości wody od t1=10`C do średniej temp obliczeniowej 0,5(tz-tp). Całkowita pojemność naczynia Vc=Vu(pmax+0,1)/(pmax-pst) pmax- obl max ciśnienie w naczyniu. Naczynie powinno być podłączone do przewodu zasilającego lub powrotnego instalacji co za pomocą rury wzbiorczej o średnicy d=0,7√Vu nie mniejszej od 20mm. Rura wzbiorcza i naczynie wzbiorcze powinny znajdować się w pom w których temp nie spadnie poniżej 0`C. Rura wzbiorcza powinna być prowadzona ze spadkiem 0,5%. Zabezpieczeniem instalacji jest zawór bezpieczeństwa umieszczony bezpośrednio na kotle lub na przewodach odprowadzających wodę instalacyjną. Wielkość zaworu powinna być tak dobrana aby jego przepustowość przy pełnym otwarciu wynosiła G=4,4*(10^-4)V[kg/s]