trigeneracja -CKA -3G opis
Transkrypt
trigeneracja -CKA -3G opis
XX PROJEKT BUDOWLANY Instalacja trigeneracji budynku dydaktycznego PWSTE w Jarosławiu Obiekt: BUDYNEK DYDAKTYCZNY PWSTE w Jarosławiu. Branża : Sanitarna i elektryczna Inwestor: Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna im. ks. Bronisława Markiewicza w Jarosławiu, ul. Czarnieckiego 16 Adres obiektu: 37-500 Jarosław, ul. Pruchnicka 2 Opracował: Sprawdził: BRANŻA SANITARNA mgr inż. Mieczysław SWATEK mgr inż. Edward KAWA Opracował: Sprawdził: BRANŻA ELEKTRYCZNA mgr inż. Piotr KAPUŚCIŃSKI inż. Antoni SŁABOŃ SWATEX Kraków, październik 2011r. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 1 z 30 XX Spis treści A. BRANŻA SANITARNA............................................................................................ 5 1. Podstawa opracowania: ........................................................................................ 5 2. Cel i zakres opracowania. ........................................................................................ 5 3. Charakterystyka dotychczasowego systemu grzewczo-wentylacyjnego i chłodniczego. ............................................................................................................... 5 4. Opis projektowanych rozwiązań. .............................................................................. 6 5. Dobór urządzeń i armatury. ...................................................................................... 7 5.1. Dobór modułu kogeneracyjnego na gaz ziemny. ............................................... 7 5.2. Dobór bufora (zasobnika) ciepła. ...................................................................... 8 5.3. Dobór zaworu bezpieczeństwa i naczynie wzbiorczego dla modułu kogenarycyjnego. ..................................................................................................... 8 5.4. Dobór pompy obiegowej, zaworu trójdrogowego modułu kogenarycyjnego. .... 9 5.5. Dobór chillera adsorpcyjnego i re-coolera. ........................................................ 9 5.6. Dobór bufora (zasobnika) chłodu. ..................................................................... 9 6. Wentylacja pomieszczenia modułu kogenarycyjnego. .............................................10 6.1. Wentylacja nawiewna. ......................................................................................10 6.2. Wentylacja wywiewna. ......................................................................................10 6.3. Odprowadzenie spalin. ..................................................................................10 8. Instalacja wodociągowa i kanalizacyjna. ..................................................................11 9. Instalacja obiegu czynnika re-coolera i chillera adsorpcyjnego, ..............................11 10. Instalacja obiegu grzewczego i chłodniczego. .......................................................11 11. Instalacja gazowa. .................................................................................................12 12. Izolacje cieplne rurociągów....................................................................................12 13. Ochrona rurociągów przed korozją. .......................................................................13 14. Wytyczne branżowe. .............................................................................................13 14.1 Część budowlana. ...........................................................................................13 14. 2. Część elektryczna. ........................................................................................14 15. Uwagi końcowe i wnioski wykonawcze. ................................................................14 16. Wykaz urządzeń, armatury i elementów układu trigeneracji...................................15 B. BRANŻA ELEKTRYCZNA .....................................................................................18 1. OPIS TECHNICZNY.............................................................................................18 1.1 Przedmiot opracowania. ................................................................................18 1.2 Podstawa opracowania. ................................................................................18 1.3 Zakres opracowania. .....................................................................................18 1.4 Zasilanie w energię elektryczną. ...................................................................18 1.5 Wyłączenie pożarowe budynku. ....................................................................19 1.6 Agregat prądotwórczy. ..................................................................................19 1.7 Przebudowa rozdzielnicy RW. .......................................................................19 1.8 Instalacja w kotłowni. ....................................................................................19 1.9 Instalacje ochrony przeciwporażeniowej .......................................................20 1.10 Instalacja połączeń wyrównawczych ..........................................................20 1.11 Uwagi końcowe. ........................................................................................20 2. OBLICZENIA TECHNICZNE ................................................................................22 2.1 Dobór wewnętrznych linii zasilających (wlz) i zabezpieczeń. .........................22 2.2 Sprawdzenie skuteczności ochrony od porażeń oraz spadku napięcia..........22 C. INSTALACJE AKPiA .............................................................................................24 1. OPIS TECHNICZNY.............................................................................................24 1.1. Przedmiot opracowania. ................................................................................24 1.2. Podstawa opracowania. ................................................................................24 PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 2 z 30 XX 1.3. Zakres opracowania. .....................................................................................24 ISTNIEJĄCE INSTALACJE ..................................................................................24 Instalacje AKPiA...................................................................................................25 Moduł kogeneracyjny...............................................................................................27 2. INTEGRACJA ......................................................................................................28 Liczniki energii ........................................................................................................28 3. ZESTAWIENIE URZĄDZEŃ ...............................................................................28 4. UWAGI ...............................................................................................................29 Optymalizacja kosztów eksploatacji i serwisu .........................................................29 Zalecenia eksploatacyjne ........................................................................................29 2. 3. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 3 z 30 XX II. CZĘŚĆ GRAFICZNA. A. INSTALACJE SANITARNE Rys. Nr 1 / 1-PWSTE-CKA-3G / 1 – Plan sytuacyjny. Rys. Nr 2 / 1-PWSTE-CKA-3G / 2 – Schemat technologiczny układu trigeneracji. Rys. Nr 3 / 1-PWSTE-CKA-3G / 3 – Rzut poziomy węzła trigeneracji. Rys. Nr 4 / 1-PWSTE-CKA-3G / 4 – System odprowadzenia spalin Rys. Nr 5 / 1-PWSTE-CKA-3G / 5 – Moduł kogeneracyjny Vitobloc 200 Typ EM 18/36 B. INSTALACJE ELEKTRYCZNE Rys. Nr 1/ E1 – Schemat układu zasilania. Rys. Nr 2/ E2 – Rozdzielnica RW Elewacja. C. INSTALACJE AKPiA Rys. Nr 1/ 1-PWSTE-CKA-3G / A1 – Schemat układu sterowania. Rys. Nr 2/ 1-PWSTE-CKA-3G / A2 – Schemat połaczeń. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 4 z 30 XX A. BRANŻA SANITARNA 1. Podstawa opracowania: Dokumentację projektową układu trigeneracji dla budynku Centrum Kultury Akademickiej (CKA) położonego na terenie kompleksu Państwowej Wyższej Szkoły Techniczno - Ekonomicznej w Jarosławiu przy ul. Czarnieckiego opracowano na podstawie zawartej z Inwestorem umowy o wykonanie pracy projektowej oraz w oparciu o : - inwentaryzację budowlano – instalacyjną budynku, - uzgodnienia z Inwestorem, - normy i przepisy branżowe, - warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, - warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlano – montażowych tom II instalacje sanitarne i przemysłowe, - dokumentacje techniczne urządzeń i armatury zastosowanej w projekcie, - istniejące projekty budynku (ogólnobudowlane i instalacyjne) przewidziane do realizacji w kolejnym etapie prac budowlanych. 2. Cel i zakres opracowania. Mając na uwadze pojawiające się nowoczesne technologie umożliwiające produkcję energii elektrycznej, cieplnej oraz wody lodowej wytwarzanej z paliwa jakim jest gaz ziemny, dla budynku Centrum Kultury Akademickiej Inwestor podjął decyzję o wykorzystaniu wysokosprawnych i efektywnych energetycznie rozwiązań. Przedmiotowe opracowanie obejmuje projekt układu trigeneracji dla będącego w budowie (stan surowy zamknięty) Centrum Kultury Akademickiej, który będzie źródłem energii elektrycznej, cieplnej na potrzeby ogrzewania i wentylacji obiektu oraz wody lodowej na potrzeby wentylacji i klimatyzacji, wytwarzanej z gazu ziemnego. 3. Charakterystyka dotychczasowego systemu grzewczo-wentylacyjnego i chłodniczego. Źródłem ciepła dla budynku CKA jest istniejąca niskoparametrowa sieć cieplna. Zapotrzebowanie ciepła na potrzeby ogrzewania i wentylacji obiektu CKA wynoszą 95,4 kW. Czynnikiem grzewczym jest woda gorąca o parametrach : - sieć cieplna niskoparametrowa 80/60 °C, - obieg nagrzewnicy wentylacyjnej 80/60 °C, - instalacja klimakonwektorów 60/50 °C, Zapotrzebowanie chłodu dla potrzeb wentylacji i klimakonwektorów wynosi 118,8 kW. Źródłem wody lodowej jest agregat typu WSAT-XSC 402. Parametry wody lodowej wynoszą : - obieg agregatu 5/11 °C, - obieg chłodnicy wentylacyjnej 7/13 °C, PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 5 z 30 XX - instalacja klimakonwektorów 13/15 °C. W istniejącej dokumentacji projektowej węzeł cieplny oraz wody lodowej zlokalizowany jest w pomieszczeniach centrali wentylatorni piwnicy budynku. Agregat wody lodowej umieszczony jest na zewnątrz budynku, przy ścianie zewnętrznej. Aktualnie instalacje budynku nie są jeszcze zrealizowane. Powyższe dane techniczne wynikają z odrębnie opracowanej dokumentacji projektowej. 4. Opis projektowanych rozwiązań. Zgodnie z uzgodnioną koncepcją ustaloną z inwestorem zaprojektowano system trigeneracyjny oparty o n/w podstawowe urządzenia: - Moduł kogeneracyjny CHP (z j. ang. Combined Heat and Power) Vitobloc 200 EM-18/36 firmy Viessmann, zlokalizowany w pomieszczeniu technicznym piwnicy Nr -1/12A budynku CKA, którego zadaniem jest produkcja energii elektrycznej o mocy 9-18 kW oraz energii cieplnej z układu chłodzenia modułu kogeneracyjnego o mocy 26-36 kW, - Chiller adsorpcyjny ACS 15 SorTech AG o mocy chłodniczej 23 kW umieszczony w pomieszczeniu technicznym piwnicy Nr -1/05A budynku CKA, którego zadaniem jest produkcja wody lodowej dla potrzeb wentylacji i klimatyzacji budynku z ciepła odpadowego pochodzącego z modułu CHP, - Re-cooler RCS 15 SorTech AG o mocy 42 kW, zlokalizowany na zewnątrz budynku obok agregatu wody lodowej, niezbędny ze względów technologicznych do pracy chillera adsorpcyjnego, - Stację pomp PSC 15-W Sortach AG z elementami zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia trzech obiegów hydraulicznych: 1) układu buforu ciepła modułu kogeneracyjnego i chillera adsorpcyjnego, 2) re-coolera i chillera adsorpcyjnego, 3) chillera adsorpcyjnego i bufora chłodu, Moduł kogeneracyjny Vitobloc 200 EM-18/36 o znamionowej mocy elektrycznej 18 kW i mocy cieplnej 36 kW zostanie zasilany gazem GZ50 z istniejącej sieci gazowej poprzez projektowane przyłącze i instalacje gazu Dn=25mm. Moduł posiada sprawność całkowitą przemiany energii w wysokości 96,4 %. Energia cieplna produkowana przez moduł posiada parametry pracy kotłowni niskoparametrowej 80/60oC. Temperatura wody grzewczej jest optymalna dla zasilania agregatu adsorpcyjnego. W okresie grzewczym cała energia cieplna produkowana w module kogeneracyjnym (CHP) wykorzystywana będzie na potrzeby ogrzewania i wentylacji budynku, natomiast w okresie letnim energia cieplna wykorzystywana będzie do zasilenia chillera adsorpcyjnego wytwarzającego wodę lodową dla potrzeb wentylacji i zasilania klimakonwektorów. W celu zapewnienia elastycznej pracy modułu kogeneracyjnego zastosowano bufor (zasobnik) ciepła Vitocell 100-E typ SVP o pojemności 750 litrów firmy Viessmann. Konsekwentnie po stronie wody lodowej zastosowano bufor chłodu (zasobnik) Vitocell 100-E typ SVP o pojemności 400 litrów firmy Viessmann. Przekazywanie ciepła do układu grzewczego dokonywane będzie poprzez rurociągi wpięte na powrocie czynnika grzewczego do zewnętrznej sieci c.o. Takie rozwiązanie umożliwia efektywniejsze wykorzystanie ciepła w związku z pracą powrotu c.o. przy niższych parametrach, gdyż maksymalna temperatura powrotu wynosi 60oC. Przekazywanie chłodu z chillera adsorpcyjny ACS 15 poprzez bufor chłodu do układu budynku dokonywane będzie poprzez rurociągi wpięte na powrocie do wymiennika wody lodowej. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 6 z 30 XX Układ trigeneracji zostanie wyposażony w liczniki energii cieplnej do pomiaru ilości ciepła doprowadzonego do układu grzewczo – chłodniczego. Praca będzie sterowana i monitorowana przez sterownik swobodnie programowalny włączony do sieci monitoringu i zarządzania nadrzędnego przez interfejs komunikacyjny. Sieć sterowania i monitorowania obejmuje monitorowanie pracy systemu kogeneracyjnego i chillera absorpcyjnego. 5. Dobór urządzeń i armatury. 5.1. Dobór modułu kogeneracyjnego na gaz ziemny. Uwzględniając zapotrzebowanie ciepła na potrzeby ogrzewania i wentylacji obiektu CKA w ilości 95,4 kW oraz zapotrzebowanie chłodu dla potrzeb wentylacji i klimakonwektorów w ilości 118,8 kW oraz biorąc pod uwagę elastyczność pracy urządzeń w ciągu całego roku, wytyczne i zalecenia producenta urządzenia dobiera się moduł CHP (z j. ang. Combined Heat and Power) Vitobloc 200 EM-18/36 firmy Viessmann o n/w podstawowych parametrach: - moc elektryczna 9 – 18 kW, - moc cieplna 26 – 36 kW, - wyróżnik prądowy 0,5, - współczynnik energii pierwotnej 0,73, - oszczędność energii pierwotnej 27,5 % - sprawność elektryczna 24,3-32,1 %, - sprawność cieplna 70,3-64,3 %, - sprawność ogólna 24,3-32,1 %, - napięcie prądu trójfazowego 400 V - częstotliwość prądu trójfazowego 50 Hz - ciśnienie gazu na przyłączu 25-50 mbar Moduł kogeneracyjny Vitobloc 200 EM-18/36 posiada następujące wyposażenie seryjne: - układ rozruchowy, - ścieżkę gazowa, - system smarowania olejem, - wewnętrzny obieg chodzenia, - obudowę dźwiękochłonną, - sterowany termostatycznie wentylator powietrza do spalania i chłodzenia, - szafę sterowniczą modułu z mikroprocesorowym sterownikiem pracy, - port teletransmisji danych DDC, - pamięć historii zakłóceń i pamięć wartości analogowych, - system teletechniczny, - elementy elastycznego posadowienia. Moduł kogeneracyjny projektuje się z wyposażeniem w następujące elementy dodatkowe: - Blok cieplny – układ wymienników wraz z niezbędnym rurowaniem, armaturą, pompami obiegowymi oraz układem automatycznego sterowania mający za zadanie odbiór energii cieplnej z chłodzenia agregatu (oleju smarującego, mieszanki gazowej, bloku silnika) oraz spalin i przekazanie jej do układu wody grzewczej, PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 7 z 30 XX - Kontener stalowy – umożliwiający ograniczenie poziomu emitowanego hałasu do 65 dB z odległości 1 m, - Zespół chłodzenia – mający za zadanie awaryjny odbiór ciepła produkowanego przez agregat uruchamiany w sytuacji gdy odbiór ciepła przez układ wody grzewczej nie będzie funkcjonował lub gdy będzie on nie wystarczający, - Instalacja kominowa – wraz z konstrukcją wsporczą, wyposażona w tłumik hałasu ograniczająca emisje hałasu spalin do 50 dB z odległości 1 m, - Linia zasilająca gazem ziemnym – system zabezpieczeń i regulacji ciśnienia gazu (zawór bezpieczeństwa, zestaw zaworów elektromagnetycznych z czujnikami ciśnienia, regulator zerowy ciśnienia itp.), - System podawania i usuwania oleju smarującego – instalacja doprowadzająca do agregatu olej ze zbiornika magazynujący olej świeży i odprowadzenie przepracowanego oleju z agregatu do zbiornika oleju zużytego, - System wentylacji kontenera – zapewniający doprowadzenie powietrza do spalania oraz odbiór ciepła emitowanego przez agregat, - Szafa energetyczna – wyłącznik generatora do załączania i automatycznej synchronizacji zespołu z siecią z zabezpieczeniem termicznym i zwarciowym, system zabezpieczeń współpracujących z czujnikami zabudowanymi w zespole, Całość systemu powinna być dostarczona w stanie kompletnie zmontowanym, orurowanym i okablowanym, gotowym do podłączenia z instalacjami zewnętrznymi. 5.2. Dobór bufora (zasobnika) ciepła. W celu zapewnienia elastycznej pracy modułu kogeneracyjnego po stronie odbioru ciepła, zgodnie z zaleceniami producenta zaprojektowano bufor (zasobnik) ciepła Vitocell 100-E typ SVP o pojemności 750 litrów firmy Viessmann. Urządzenie jest fabrycznie izolowanie termicznie. Bufor ciepła zabezpieczono przed nadmiernym wzrostem ciśnienia zaworem bezpieczeństwa SYR typ 1915, G=3/4”, nastawa 4,0 bar. Dobór zaworu bezpieczeństwa dokonano wg tabeli doboru opracowanej przez producenta. Urządzenie to zamontowane zostanie w pomieszczeniu centrali wentylacyjnej zlokalizowanym w piwnicy budynku, w sąsiedztwie rozdzielaczy c.o i pojemnościowego podgrzewacza c.w.u. 5.3. Dobór zaworu bezpieczeństwa i naczynie wzbiorczego dla modułu kogenarycyjnego. Dla zabezpieczenia modułu kogeneracyjnego przed nadmiernym wzrostem ciśnienia dobrano zawór bezpieczeństwa SYR typ 1915, G=3/4”, nastawa 4,0 bar. Dobór zaworu bezpieczeństwa dokonano wg tabeli doboru opracowanej przez producenta. Dobrano także naczynie wzbiorcze systemu zamkniętego REFLEX typu NG 80. Przyjęto średnicę rury wzbiorczej równą 20 mm. W celu zapewnienia możliwości opróżniania przestrzeni wodnej ciśnieniowego naczynia wzbiorczego zastosowano złącze samo-odcinające reflex SUR 3/4”. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 8 z 30 XX 5.4. Dobór pompy obiegowej, zaworu trójdrogowego modułu kogenarycyjnego. W celu zapewnienia właściwego przepływu czynnika grzewczego pomiędzy modułem kogeneracyjnym i buforem ciepła dobrano pompę obiegową ALPHA 25-60 firmy Grundfoss. Zabezpieczenia przed spadkiem temperatury powrotu wodnego czynnika grzewczego do modułu kogeneracyjnego poniżej 650 C dokonywać będzie zawór trójdrogowy, gwintowany Dn=25mm z napędem elektrycznym. Sterowanie pracą pompy i zaworu trójdrogowego realizowane będzie z mikroprocesorowego sterownika pracy modułu kogeneracyjnego. 5.5. Dobór chillera adsorpcyjnego i re-coolera. Mając na uwadze możliwość zapewnienia efektywnej pracy modułu kogeneracyjnego w ciągu całego roku, w tym szczególnie okresie letnim, kiedy wymagana jest produkcja chłodu dobiera się chiller adsorpcyjny ACS 15 SorTech AG o mocy chłodniczej 23 kW. Urządzenie to wspomagać będzie pracę agregatu wody lodowej WSAT-XSC 402 zaprojektowanego w odrębnym opracowaniu. Projektowany chiller zostanie zamontowany w pomieszczeniu technicznym piwnicy Nr -1/05A budynku CKA. Zadaniem chillera jest produkcja wody lodowej dla potrzeb wentylacji i klimatyzacji budynku z ciepła odpadowego pochodzącego z modułu CHP. Ponadto wykorzystując systemowe rozwiązania firmy SorTech AG zaprojektowano stację pomp PSC 15-W Sortech AG, zapewniających obieg czynników grzewczych i chłodniczych w/n wymienionych trzech obiegach: 1) układu buforu ciepła modułu kogeneracyjnego i chillera adsorpcyjnego, 2) re-coolera i chillera adsorpcyjnego, 3) chillera adsorpcyjnego i bufora chłodu, Stacja pomp PSC 15-W wyposażona jest w elementy zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia (zawory bezpieczeństwa i naczynia przeponowe) oraz armaturę pomiaru ciśnienia i automatycznego odpowietrzania obiegów grzewczych i chłodniczych. Stację pomp należy bezpośrednio podłączyć do chillera adsorpcyjnego za pomocą systemowych elementów łącznikowych firmy SorTech AG. W celu zapewnienia właściwej pracy chillera adsorpcyjnego zaprojektowano re-cooler RCS 15 SorTech AG o mocy 42 kW. Re-cooler zlokalizowano na zewnątrz budynku obok agregatu wody lodowej. 5.6. Dobór bufora (zasobnika) chłodu. W celu zapewnienia elastycznej pracy modułu kogeneracyjnego i chillera adsorpcyjnego po stronie odbioru chłodu, zaprojektowano bufor (zasobnik) ciepła Vitocell 100-E typ SVP o pojemności 400 litrów firmy Viessmann. Urządzenie jest fabrycznie izolowanie termicznie. Bufor ciepła zabezpieczono przed nadmiernym wzrostem ciśnienia zaworem bezpieczeństwa SYR typ 1915, G=3/4”, nastawa 4,0 bar. Dobór zaworu bezpieczeństwa dokonano wg tabeli doboru opracowanej przez producenta. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 9 z 30 XX Urządzenie to zamontowane zostanie w pomieszczeniu technicznym piwnicy Nr -1/05A budynku CKA, obok chillera adsorpcyjnego. 6. Wentylacja pomieszczenia modułu kogenarycyjnego. 6.1. Wentylacja nawiewna. W celu zapewnienia niezbędnej ilości świeżego powietrza nawiewanego do pomieszczenia modułu kogeneracyjnego przekrój nawiewu oblicza się ze wzoru: Fn= 54 kW x 5 cm2/kW = 270 cm2. Dobrano przekrój wentylacyjnego kanału nawiewnego o wymiarach 300mm x 100mm (szerokość x wysokość). Na wylocie kanału w pomieszczeniu modułu zastosować regulowaną żaluzję ograniczającą przekrój kanału do 50%. Kanał wykonać w kształcie tzw. „zetki” z wylotem dolnej części kanału nie wyżej niż 30cm na poziomem podłogi. Na wlocie powietrza do kanału wentylacyjnego zamontować siatkę stalową o oczkach 5x5mm uniemożliwiającą przedostanie się szkodników do pomieszczenia, a także ponad górną krawędzią wykonać okapnik stalowy zapobiegający ewentualnemu wlewania się wód opadowych do przewodu wentylacji i pośrednio do pomieszczenia agregatu. 6.2. Wentylacja wywiewna. Przekrój kanału wentylacyjnego wywiewnego kogeneracyjnego oblicza się ze wzoru : z pomieszczenia modułu Fwyw =54 kW x 5 cm2/kW)/2 = 135 cm2. Moduł kogeneracyjny umieszczony jest w obudowie (kontenerze), który wyposażony jest w system wentylacji, ze sterowaniem automatycznym pracy wentylatora. Projektuje się kanał wywiewny powietrza o średnicy Dn=315mm połączony z systemem wentylacji obudowy modułu, który należy wyprowadzić na elewację ściany zewnętrznej budynku. Kanał wentylacyjny zakończyć wyrzutnią ścienną. Nad wyrzutnią zastosować okapnik, tak aby uniemożliwić wlewanie się wód opadowych do przewodu wentylacji wywiewnej. Elementy wentylacji wywiewnej wykonać ze stali chromoniklowej. 6.3. Odprowadzenie spalin. Odprowadzenie spalin od modułu kogeneracyjnego do pionowego przewodu spalinowego odbywa się systemowymi elementami firmy Viessmann w skład których wchodzą : • kompensator dn 50, • przejście kołnierzowe dn 50 na NW50, • przejście NW50 na kołnierz dn 50, • tłumik spalin typ 710-00-0024, PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 10 z 30 XX Do odprowadzenia spalin z układu systemowego projektuje się rurociągi wykonane ze stali kwasoodpornej MKS produkcji np. MK Żary, DN=65mm. Wylot spalin należy wyprowadzić 1m ponad połać dachową budynku. Przewód spalin wykuć w ścianę zewnętrzną budynku (od strony wewnętrznej) w bruzdę o szerokości 10cm i głębokości 15 cm. Przewód spalin ułożyć w bruździe, zaizolować systemowymi łupkami z wełny mineralnej o grubości 15mm, po czym zamurować. Zamurowany element bruzdy otynkować i pomalować. Elementy odprowadzenia spalin od modułu do komina oraz wyprowadzane ponad dach wykonać z izolowanych termicznie kształtek dwu-płaszczowych. Wylot spalin zabezpieczyć typowym daszkiem. Czopuch należy wyposażyć w króciec do pomiaru emisji zanieczyszczeń oraz termometr. Przewód spalinowy (komin) w dolnej części w wyczystkę i skraplacz. 8. Instalacja wodociągowa i kanalizacyjna. Instalację zimnej wody wykonać z rur tworzywa sztucznego PP łączonego przez zgrzewanie np. systemu Coprax. Projektowana instalację wpiąć za wodomierzem instalacji zasilającej budynek CKA. W pomieszczeniu modułu kogeneracyjnego zamontować baterię jedno czerpalną sprowadzoną ponad zlew oraz zawór ze złączką do węża elastycznego ½”. zasilającej re-cooler wpiąć za wodomierzem W pomieszczeniu modułu kogeneracyjnego i agregatu absorbcyjnego zamontować wpust podłogowy dn 50, który włączyć do istniejącej kanalizacji. Nad wpust podłogowy sprowadzić odprowadzenie wody oraz kondensatu z modułu kogeneracyjnego. Na odprowadzeniu kondensatu wykonać zasyfonowanie. 9. Instalacja obiegu czynnika re-coolera i chillera adsorpcyjnego, Rurociągi wykonać z rur miedzianych łączonych wyłącznie lutem twardym. Instalację napełnić płynem niezamarzającym np. typu „TYFOCOR” do ciśnienia w stanie zimnym ok. 1,5 bar. Zawór bezpieczeństwa ustawić na ciśnienie 2,5 bar. 10. Instalacja obiegu grzewczego i chłodniczego. Rurociągi instalacji obiegu grzewczego i chłodniczego wykonać z rur stalowych bez szwu, walcowanych na gorąco, ogólnego przeznaczenia wg PN–80/H 74219 /tab. 2/. Rurociągi prowadzone przy ścianach mocować na konstrukcjach wsporczych systemowych np. WALRAVEN -wg zaleceń producenta Konstrukcje wsporcze rurociągów montować w odległości do 1m. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 11 z 30 XX 11. Instalacja gazowa. Projektuje się zasilanie modułu kogeneracyjnego w gaz poprzez wykonanie instalacji gazowej o średnicy dn=25mm. W celu poprawy bezpieczeństwa zastosowano aktywny system bezpieczeństwa instalacji gazowej systemu GX produkcji GAZEX w skład którego wchodzą: moduł sterowniczy typu MD-2Z.A, zasilacz PS-3 z akumulatorem 17Ah, detektorem gazu DG-11, a także zawór elektromagnetyczny typu MAG-3 zamykający samoczynnie dopływ gazu do modułu po stwierdzeniu jego wycieku. Nieszczelności instalacji gazu w kotłowni będzie sygnalizowana poprzez sygnalizator akustyczny SL-21 zamontowany na zewnątrz. Na zewnątrz budynku należy zamontować szafkę gazową, w której należy umieścić zawór MAG-3, Dn=25mm. Rozprowadzenie instalacji przedstawiano na rzucie poziomym. Instalację wykonać z rur stalowych czarnych typ R lub R35 o średnicy DN 25 łączonych poprzez spawanie gazowe. Instalację gazu prowadzić po ścianach równolegle lub prostopadle do ścian i stropów. Instalację należy prowadzić nadtynkowo w pomieszczeniu modułu w odległości nie mniejszej niż 2cm od ścian, tak aby były zachowane normatywne odległości między instalacją gazu, a pozostałymi instalacjami tj. poziome odcinki instalacji gazu powinny być prowadzone co najmniej 10cm powyżej innych przewodów instalacyjnych, przewody instalacji gazowej krzyżujące się z innymi przewodami instalacyjnymi powinny być od nich oddalone o 2cm. Instalację mocować uchwytami metalowymi w odległościach zapewniających sztywność rurociągu. Przejście przewodów gazowych przez przegrody konstrukcyjne należy prowadzić w rurach ochronnych stalowych. Przestrzeń między rurą ochronną a przewodową należy wypełnić sznurem smołowym i masą bitumiczną lub inną nie powodującą korozji rur (ogniochronną elastyczną masą uszczelniającą CP 601 S prod. HILTI). Dla uszczelnienia połączeń mufowych stosować taśmę teflonową typu Tefalix lub żywicy beztlenowej Gebetauche-Gaz. Przed modułem kogeneracyjnym zamontować filtr gazu, kulowy zawór odcinający i manometr. Przewody instalacji gazowej muszą być wyraźnie oznaczone, pomalowane 2 x farbą ftalową w kolorze żółtym. Kontrolę szczelności przeprowadzić za pomocą sprężonego powietrza dwuetapowo : • o ciśnieniu 50 kPa przez 30 minut bez połączenia urządzeń gazowych ze szczelnym zamknięciem końcówek rur; • o ciśnieniu 15 kPa po podłączeniu urządzeń gazowych. W przypadku 3-krotnej próby szczelności o wyniku ujemnym należy całą instalację wykonać na nowo. 12. Izolacje cieplne rurociągów. Rurociągi cieplne izolować elementami otulinami z pianki poliuretanowej np. firmy Izoterm w systemie Steinonorm 300 w osłonie z folii PCV zgodnie z wytycznymi producenta. Izolację rurociągów chłodu wykonać z otulin kauczukowych do rurociągów PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 12 z 30 XX chłodniczych o gr. 13mm np. FRIGO K FLEX ST. Izolację termiczną wykonać po próbach ciśnieniowych. Izolację termiczną wykonać z materiałów spełniających wymagania normy PN-85/B-02421. 13. Ochrona rurociągów przed korozją. Powierzchnie rurociągów instalacji cieplnej przeznaczone do zabezpieczenia powinny być oczyszczone z luźno przylegających warstw rdzy za pomocą młotkowania i szczotek drucianych. Powierzchnie zatłuszczone, zaolejone lub pokryte smarem należy oczyścić przy użyciu acetonu lub benzyny. Tak przygotowane powierzchnie należy pokryć preparatem CORTANIN-F i pomalować trzykrotnie emalią syntetyczną o symbolu 7962-000-8500. 14. Wytyczne branżowe. 14.1 Część budowlana. W zakresie prac budowlanych należy zrealizować: 1) W pomieszczeniu modułu kogeneracyjnego: - Po zamontowaniu modułu kogeneracyjnego zamurować otwór ściany działowej cegła pełną o gr. 25 cm. Ściankę działową otynkować obustronnie tynkiem cementowo-wapiennym. - Wykonać cokół o wysokości 15 cm pod moduł kogeneracyjny. - Cokół i posadzkę obłożyć terakotą ze spadkiem 2 % w kierunku do kratki ściekowej. - Ściany do wysokości 2,5m pomalować 2-krotnie farbą olejną - Pozostałą część ścian i sufitu pomalować dwukrotnie białą farbą emulsyjną. - W miejsce istniejących drzwi zamontować nowe drzwi wejściowe, otwierane na zewnątrz o wymiarach 90/200cm i odporności ogniowej EI=60 min. Drzwi od strony wewnętrznej pomieszczenia wyposażyć w zamek rolkowy bezklamkowy, otwierające się pod naciskiem. - W ścianie zewnętrznej wykuć otwór 325x125mm pod przeprowadzenie wentylacyjnego kanału nawiewnego o wymiarach 300x100mm. - Pod ułożenie przewódu spalin wykuć w ścianie wewnętrznej budynku bruzdę o szerokości 10cm i głębokości 15 cm. Przewód spalin ułożyć w bruździe, zaizolować systemowymi łupkami z wełny mineralnej o grubości 15mm, po czym zamurować. Zamurowany element bruzdy otynkować i pomalować. 2) W pomieszczeniu chillera adsorbcyjnego: - Po zamontowaniu chillera adsorbcyjnego zamurować otwór ściany działowej cegłą pełną o gr. 25 cm. Ściankę działową otynkować obustronnie tynkiem cementowowapiennym. - Wykonać cokół o wysokości 10 cm pod chiller adsorbcyjny. - Cokół i posadzkę obłożyć terakotą ze spadkiem 2 % w kierunku do kratki ściekowej. - Ściany do wysokości 2,5m pomalować 2-krotnie farbą olejną - Pozostałą część ścian i sufitu pomalować dwukrotnie białą farbą emulsyjną. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 13 z 30 XX - W miejsce istniejących drzwi zamontować nowe drzwi wejściowe, otwierane na zewnątrz o wymiarach 90/200cm, w dolnej części z kratką nawiewną. W ścianie zewnętrznej wykonać otwór wywiewny o wymiarach 140x140mm. 14. 2. Część elektryczna. W zakresie robót elektrycznych wykonać: - Wykonać nową instalację elektryczną dla zasilenia urządzeń napędów, pomp oraz urządzeń AKPiA, - Wykonać nową instalację oświetleniową. 15. Uwagi końcowe i wnioski wykonawcze. Instalację cieplną należy poddać próbie szczelności na zimno oraz na gorąco. Przed przystąpieniem do badania należy instalację kilkakrotnie przepłukać. Na 24 godziny przed badaniem szczelności na zimno należy instalację napełnić wodą i dokładnie odpowietrzyć. Ciśnienie próbne wynosi 0,5 MPa. Wynik badania szczelności na zimno należy uznać za pozytywny jeżeli w ciągu 20 min manometr nie wykaże spadku ciśnienia więcej niż 2%. Próbę szczelności na gorąco należy przeprowadzić po uruchomieniu urządzeń, w miarę możliwości przy najwyższych parametrach roboczych czynnika grzewczego. Przed przystąpieniem do próby na gorąco system cieplny i chłodniczy powinien pracować przez min. 24 godziny. Wynik próby uważa się za pozytywny, jeżeli cała instalacja nie wykazuje przecieków ani roszenia, a po schłodzeniu nie stwierdzono uszkodzeń i trwałych odkształceń. Następnie przeprowadzić 72 godz. rozruch technologiczny w układzie zamontowanych urządzeń oraz całejgo systemu wraz ze spisaniem protokołu rozruchowego określającego parametry pracy, wykonane nastawy oraz osiągnięcie zdolności do eksploatacji. Uruchomienia urządzeń winien dokonać autoryzowany serwis firmy Viessmann oraz SorTach AG. Całość robót należy wykonać zgodnie z projektem, aktualną sztuką budowlaną, obowiązującymi przepisami oraz zgodnie z warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót budowlano - montażowych Tom II - Instalacje sanitarne i przemysłowe. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 14 z 30 XX 16. Wykaz urządzeń, armatury i elementów układu trigeneracji. L.p. 1 1 2. 3 4 5 6 7.1. 7.2. 8 9 10.1 10.2 10.3 11 12 12.1 13 14 15 Z1 Wyszczególnienie urządzeń i armatury Ilość Producent/Nr normy 4 Viessmann 2 Moduł kogeneracyjny VITOBLOC 200 EM-18/36 o mocy elektrycznej 18 kW i mocy cieplnej 36kW 3 1 kpl Chiller absorpcyjny ACS 15 o mocy 11-23 kW Stacja pomp PCS 15W Re-cooler RCS 15 o mocy 42 kW Zasobnik buforowy Vitocell 100E typ SVP o pojemności 750 litrów z izolacją termiczną, PN=10bar Zasobnik buforowy Vitocell 100E typ SVP o pojemności 400 litrów z izolacją termiczną, PN=10bar Naczynie przeponowe NG 80, PN6bar ze złączem samo odcinającym SUR 1” Naczynie przeponowe NG 25, PN6bar ze złączem samo odcinającym SUR 3/4” Zawór trójdrogowy gwintowany, DN=25mm, PN10 z napędem elektrycznym (VXG41.25 + SQX62) Pompa obiegowa c.o. ALPHA 25-60 o połączeniu gwintowanym Licznik ciepła z przepływomierzem ultradźwiękowym, DN20mm, z kompletem czujników temperatury i przelicznikiem ciepła (UH50B38) z zasilaniem WZU-BD (bateria specjalna o żywotności 11 lat, dostosowana do częstych transmisji M-bus i do współpracy z regulatorem) i WZU-MB (Moduł M-bus) Licznik chłodu z przepływomierzem ultradźwiękowym, DN20mm, z kompletem czujników temperatury i przelicznikiem ciepła (UH50B38) z zasilaniem WZU-BD (bateria specjalna o żywotności 11 lat, dostosowana do częstych transmisji M-bus i do współpracy z regulatorem) i WZU-MB (Moduł M-bus) Licznik chłodu z przepływomierzem ultradźwiękowym, DN60mm, z kompletem czujników temperatury i przelicznikiem ciepła (UH50B60) z zasilaniem WZU-BD (bateria specjalna o żywotności 11 lat, dostosowana do częstych transmisji M-bus i do współpracy z regulatorem) i WZU-MB (Moduł M-bus) Aktywny system bezpieczeństwa instalacji gazowej GAZEX, moduł MD-2Z.A. Detektor (czujnik) gazu DEX umieszczony w pomieszczeniu modułu kogeneracyjnego Sygnalizator awarii instalacji gazowej typ SL-21 Zawór elektromagnetyczny typ MAG-3, dn=25mm Zawór odcinający elektromagnetyczny, gwintowany, DN=32mm, PN=10 bar Skrzynka zewnętrzna instalacji gazowej 60x40x25 (dopasować na budowie) Zawór kulowy gwintowany c.o. dn=40mm,PN=1,0MPa, Tmax=110C 1 kpl 1 kpl 1 kpl 1 kpl SorTach AG SorTach AG SorTach AG Viessmann 1 kpl Viessmann 1 kpl Reflex 1 kpl Reflex 2 kpl Siemens 1 kpl Grundfos 1 kpl Siemens 1 kpl Siemens 1 kpl Siemens 1 kpl Gazex 1 kpl Gazex 1 kpl 1 kpl 2 kpl Gazex Gazex Hydrosolar 1 kpl Lokalny producent (wyposażenie zgodne z opisem projektowym) 2 szt PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 15 z 30 XX Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 F1 F2 Zz1 ZR1 ZR2 Zb1 Zs FZB FS1 FS1 FR M T EV Zawór kulowy gwintowany c.o. dn=32mm,PN=1,0MPa, Tmax=110C Zawór do instalacji z miedzi c.o. dn=35x1,5mm,PN=1,0MPa, Tmax=110C Zawór instalacji gazowej dn=25mm, Kurek główny instalacji gazowej dn=25mm, Zawór elektromagnetyczny instalacji wodociągowej, Dn=32mm Zawór instalacji PP, Dn=32mm Filtr siatkowy instalacji c.o., Dn=32mm, PN=1,0MPa, Tmax=110C Filtr siatkowy instalacji z PP, Dn=32mm, PN=1,0MPa, Tmax=110C Zawór zwrotny instalacji c.o., Dn=32mm, PN=1,0MPa, Tmax=110C Zawór regulacyjny 10-cio nastawny do instalacji c.o. Dn=50mm, PN=1,0MPa, Tmax=110C Zawór regulacyjny 10-cio nastawny do instalacji c.o. Dn=40mm, PN=1,0MPa, Tmax=110C Zawór bezpieczeństwa SYR typ 1915 o połączeniu gwintowanym, wielkość G3/4”, nastawa 4 bar, Zawór kulowy, gwintowany c.o., dn=15mm, PN=1,0MPa, Tmax=110C Dodatkowy czujnik temperatury modułu kogeneracyjnego Czujnik temperatury górnej części zasobnika Czujnik temperatury dolnej części zasobnika Czujnik temperatury powrotu modułu kogeneracyjnego Manometr tarczowy o zakresie 0-0,6 MPa z kurkiem trójdrogowym 0 Termometr o zakresie 0-100 C Połączenie elastyczne modułu kogeneracyjnego z instalacją grzewczą Automatyczny odpowietrznik z zaworem stopowym Zlew jednokomorowy emaliowany z syfonem Wpust podłogowy z osadnikiem 10x10cm, dn=50mm Kanał wentylacyjny 300x100mm Czerpnia wentylacyjna zewnętrzna kanałowa 300x100mm z siatką o oczkach 5x5mm Kratka wentylacyjna nawiewna 300x100mm z żaluzją umożliwiającą zmniejszenie przekroju do 50% Kolano wentylacyjne 300x100mm, kąt 90 st. Lejki odwadniające Spalinowy kompensacyjny element łącznikowy modułu kogeneracyjnego Kompensator spalinowy, Dn=50mm modułu kogeneracyjnego Tłumik spalin typ 710-00-0024 modułu koegeneracyjnego Kolano kominowe ze stali chromowo – niklowej DN=65mm, 87 st. Kształtka kominowa, rewizyjna prosta ze stali chromowo – niklowej DN=65mm Rura kominowa ze stali chromowo – niklowej DN=65mm, l=500mm Kształtka kominowa ze stali chromowo - niklowej do 16 szt 4 szt 1 szt 1 szt 1 szt Hydrosolar Viessmann 1 szt 1 szt Hydrosolar Hydrosolar 1 szt Hydrosolar 1 szt Hydrosolar 1 szt Hydrosolar 1 szt Hydrosolar 3 kpl SYR 4 szt Hydrosolar 1 szt Viessmann 2 szt 2 szt 1 szt 10 szt 2 szt Viessmann Viessmann Viessmann Kujawska Fabryka Manometrów Kujawska Fabryka Manometrów Viessmann 3 szt 1 szt 2 szt 3 mb 1 szt Hydrosolar Hydrosolar Hydrosolar Hydrosolar Hydrosolar 1 szt Hydrosolar 2 szt 4 szt 1 kpl Hydrosolar Hydrosolar Viessmann 1 kpl Viessmann 1 Viessmann 2 Viessmann 1 Viessmann 30 szt Viessmann 1 Viessmann 4 szt PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 16 z 30 XX pomiaru emisji zanieczyszczeń w spalinach DN=65mm, Podstawa i zakończenie kominowe, ze stali chromowo – niklowej DN=65mm Wyrzutnia ścienna Dn=315mm Kratka wentylacyjna wywiewna, wewnętrzna 14x14 cm Kratka wentylacyjna wywiewna, zewnętrzna 14x14 cm Okapnik przeciwdeszczowy kratki wentylacyjnej zewnętrznej l=20 cm 1 kpl Viessmann 1 szt 1 szt 1 szt 1 szt Hydrosolar Hydrosolar Hydrosolar Wyrób własny PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 17 z 30 B. BRANŻA ELEKTRYCZNA 1. OPIS TECHNICZNY 1.1 Przedmiot opracowania. Tematem opracowania jest projekt budowlany instalacji elektrycznych zamiennych w związku z instalacją agregatu kogeneracyjnego dla Budynek Centrum Kultury Akademickiej w Jarosławiu, zlokalizowanym przy ul. Czarneckiego na dz. nr ew. 1048/21. 1.2 Podstawa opracowania. Projekt instalacji elektrycznej wykonano na podstawie: − zlecenia Inwestora − projektu architektonicznego − warunków przyłączenia − obowiązujących norm i przepisów 1.3 Zakres opracowania. Dokumentacja projektowa obejmuje: − przebudowę tablicy wentylacyjnej RW, − zasilenie z agregatu prądotwórczego obwodów wentylacji budynku, − instalację ochrony przeciwporażeniowej − instalację połączeń wyrównawczych 1.4 Zasilanie w energię elektryczną. Zasilanie budynku w energię elektryczną z sieci Energetyki Zawodowej – bez zmian. Przyłączenie własnego źródła energii elektrycznej odbywa się w tablicy RW z wykorzystaniem układu SZR z blokadą mechaniczną i elektryczną, gdyż taryfa Zakładu Energetycznego nie dopuszcza pracy generatora na sieć. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 18 z 30 XX 1.5 Wyłączenie pożarowe budynku. W obiekcie zainstalowano 3 przyciski grzybkowe sterujące pracą wyłącznika DPX250/100A, który pełni funkcję wyłącznika przeciwpożarowego dla budynku. Z w/w wyłącznika z układu zestyków dodatkowych wyprowadzić linię z przewodem HDGs 3x1,5 do agregatu prądotwórczego, celem zablokowania pracy agregatu w przypadku wyłączenia pożarowego budynku. 1.6 Agregat prądotwórczy. Projektowany agregat prądotwórczy typu Vitobloc 200 EM-20/39 zasilał będzie centralę wentylacyjną, obwody potrzeb własnych instalacji kogeneracji (tablica R3G), zasilanie klimakonwektorów w budynku oraz obwody oświetlenia i gniazd wtykowych wentylatorni. To rozwiązanie umożliwia wykorzystanie energii elektrycznej generowanej przez agregat przez cały rok. Istnieje możliwość podania napięcia na obwody oświetlenia i gniazd wtykowych budynku, ale wymaga znacznych nakładów na przebudowę rozdzielnicy głównej RG oraz układu wlz-tów w budynku. 1.7 Przebudowa rozdzielnicy RW. Rozdzielnica wykonana będzie jako naścienna i wyposażona w: − − − rozłącznik izolacyjny, ochronniki od przepięć, urządzenia zabezpieczające obwody odbiorcze, takie jak wyłączniki nadmiarowe oraz wyłączniki różnicowoprądowe − układ wyłączników z blokadą mechaniczną i elektryczną, układem SZR, − euroszyny do montażu aparatury elektroinstalacyjnej. Zaprojektowano tablicę w oparciu o obudowy prod. Hager. Tablicę wykonać jak na rysunku nr 2. 1.8 Instalacja w kotłowni. W miejscu montażu agregatu ko generacyjnego, którego czynnikiem grzewczym jest gaz, należy zainstalować detektor gazu ziemnego DK-1.Z instalowany na stropie, sterujący pracą zaworu odcinającego, elektromagnetyczny zawór odcinający MAG-2 oraz sygnalizator optyczno-akustyczny instalacji detekcji gazu ziemnego. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 19 z 30 XX 1.9 Instalacje ochrony przeciwporażeniowej W tablicy RG przewiduje się rozdzielenie funkcji przewodu ochronno-neutralnego PEN na przewód ochrony PE i neutralny N. Miejsce rozdziału uziemić, stosując uziomy poziome z bednarki FeZn 30x4. Wartość rezystancji uziemienia nie powinna być większa niż 30Ω. Instalację wewnętrzną zaprojektowano w układzie TN – S. Od tablicy prowadzony jest dodatkowy przewód ochronny PE, do którego odgałęzione są przewody ochronne do poszczególnych odbiorników. Dla skutecznej ochrony przed porażeniem zastosowano wyłączniki nadmiarowo-prądowe z członem różnicowoprądowym typu P312 o czułości 30mA. Skuteczność ochrony przed porażeniem należy sprawdzić przez pomiary po wykonaniu instalacji. Skuteczność ochrony przed porażeniem przez „szybkie wyłączanie” wyłącznikami instalacyjnymi lub bezpiecznikami jest spełnione dla warunku: Zs x Ia < Uo gdzie: Zs - impedancja pętli zwarciowej; Ia - wartość prądu w amperach, zapewniająca zadziałanie urządzenia odłączającego w czasie określonym w tabeli nr 2 lub dla części instalacji zgodnie z paragrafem 17. Ust. Nr 3 - w czasie nie przekraczającym 5 sek. (obwody rozdzielcze) i 0,2 sek. (obwody pozostałe); Uo - napięcie pomiędzy przewodem skrajnym a ziemią w V. 1.10 Instalacja połączeń wyrównawczych Dla uniemożliwienia występowania ewentualnych różnic potencjału na nieelektrycznych instalacjach budynku zaprojektowano wykonanie połączeń wyrównawczych. W pomieszczeniu technicznym przewiduje się ułożenie na ścianie głównej szyny połączeń wyrównawczych w postaci bednarki FeZn30x4. Główną szynę wyrównawczą należy połączyć bednarką z szyną PEN tablicy RG i przyłączem głównym wody. Do uziemienia magistrali wykorzystać instalację uziemiającą. Z główną szyną wyrównawczą należy połączyć za pomocą bednarki FeZn20x3 szyny ochronne tablic rozdzielczych PE, przewody ochronne PE obwodów rozdzielczych, instalacje wodne, kanalizacyjne, instalacje centralnego ogrzewania, centrale klimatyzacyjne, kanały wentylacyjne, korytka instalacyjne, obudowy metalowe urządzeń, prowadnice dźwigowe, rury, wszystkie metalowe elementy konstrukcyjne. 1.11 Uwagi końcowe. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 20 z 30 XX Całość prac objętych niniejszym opracowaniem należy wykonać zgodnie z “Warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych - cz. V - instalacje elektryczne” oraz przepisami bezpieczeństwa pracy. Należy stosować aparaty, urządzenia i osprzęt instalacyjny o parametrach technicznych nie gorszych jak zaproponowane w niniejszym opracowaniu. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 21 z 30 XX 2. OBLICZENIA TECHNICZNE 2.1 Dobór wewnętrznych linii zasilających (wlz) i zabezpieczeń. Zgodnie z normą PN-IEC 60364-4-43: 1999 pkt. 433. powinny być spełnione warunki: IB ≤ IN ≤ IZ oraz I2 ≤ 1,45٠IZ gdzie: IB – prąd obliczeniowy w obwodzie [A] IN – prąd nastawienia urządzenia zabezpieczającego [A] IZ – prąd obciążalności długotrwałej kabla/przewodu [A] I2 – prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego [A] TABLICA Pi Po Io 2.2 RG 89,30 39,29 61,90 RW RK 36,30 21,78 37,14 5,20 3,90 6,65 R3 16,30 10,60 18,06 R1 23,00 18,30 31,20 Typ kabla 5xLY 35 5xLY 25 5xLY 10 5xLY 16 5xLY 16 l [m] s [mm 2 ] ∆ U [%] I B [A] 6 35 0,1 61,9 30 25 0,3 37,1 12 10 0,1 6,6 6 16 0,0 18,1 30 16 0,4 31,2 I N [A] 160,0 40,0 25,0 40,0 40,0 I Z [A] 196,0 60,0 60,0 80,0 80,0 I 2 [A] 246,4 61,6 38,5 61,6 61,6 1,45 * I Z [A] 284,2 87,0 87,0 116,0 116,0 I A [A] 960,0 240,0 150,0 240,0 240,0 ZS [Ω ] 0,008 0,055 0,055 0,017 0,085 Z S *I A < 230 7,5 13,1 8,2 4,1 20,5 Sprawdzenie skuteczności ochrony od porażeń oraz spadku napięcia. Skuteczność ochrony przed porażeniem należy sprawdzić przez pomiary po wykonaniu instalacji. Skuteczność ochrony przed porażeniem przez „szybkie wyłączanie” wyłącznikami instalacyjnymi lub bezpiecznikami jest spełnione dla warunku: ZS x IA < UO gdzie: ZS - impedancja pętli zwarciowej; PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 22 z 30 XX IA - wartość prądu w amperach, zapewniająca zadziałanie urządzenia odłączającego w czasie określonym w tabeli nr 2 lub dla części instalacji zgodnie z paragrafem 17. Ust. Nr 3 - w czasie nie przekraczającym 5 sek. (obwody rozdzielcze) i 0,2 sek. (obwody pozostałe); UO - napięcie pomiędzy przewodem skrajnym a ziemią w V. Maksymalny procentowy spadek napięcia sprawdzam z zależności: P⋅l ∆U % = k ⋅s gdzie: P – moc obliczeniowy w obwodzie [kW], l – długość obwodu [m], k – współczynnik dla linii 3-fazowej miedzianej – 88; dla linii 1-fazowej miedzianej – 14,5 s – przekrój przewodu w obwodzie [mm2] PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 23 z 30 XX C. INSTALACJE AKPiA 1. OPIS TECHNICZNY 1.1. Przedmiot opracowania. Tematem opracowania jest projekt budowlany automatyzacji układu Kogeneracji budynku dydaktycznego. 1.2. Podstawa opracowania. Projekt instalacji AKPiA wykonano na podstawie: 1. Projekt instalacji elektrycznej wewnętrznej – Projekt budowlany i wykonawczy (BATIMENT – październik 2008). 2. Projekt instalacji teletechnicznej - instalacja alarmowa i instalacja przeciwpożarowa, instalacja nagłośnienia, instalacja teleinformatyczna (BATIMENT – wrzesień 2008). 3. Projekt budowlany instalacji wentylacyjnej ogrzewania i klimatyzacyjnej (BATIMENT lipiec 2008). 4. Projekt budowlany instalacji wodociągowej i kanalizacyjnej (BATIMENT lipiec 2008). 5. Projekt budowlany węzła cieplnego, instalacji ciepła technologicznego i wody lodowej (BATIMENT lipiec 2008). 1.3. Zakres opracowania. Dokumentacja projektowa obejmuje wykonanie układu sterowania urządzeniami współpracującymi w instalacji trigeneracyjnej: 1. Modułu kogeneracyjnego na gaz ziemny. 2. Chłodniczego agregatu absorpcyjnego. 3. Węzła ciepła 4. Instalacji wentylacji i klimatyzacji 5. Instalacji sterowania strefowego (klimakonwektory). 2. ISTNIEJĄCE INSTALACJE W budynku dydaktycznym zaprojektowane zostały instalacje: 1. Instalacji elektryczne wewnętrzne. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 24 z 30 XX 2. Instalacji teletechniczna - instalacja alarmowa i instalacja przeciwpożarowa, instalacja nagłośnienia, instalacja teleinformatyczna. 3. Instalacji wentylacyjna ogrzewania i klimatyzacyjnej. 4. Instalacja węzła cieplnego, instalacji ciepła technologicznego i wody lodowej. 3. Instalacje AKPiA W celu uzyskania optymalnego wykorzystania instalacji trigeneracji oraz jej współpracy z instalacją elektryczną i grzewczą budynku konieczne jest zastosowanie urządzeń sterujących w instalacjach grzewczych i klimatyzacyjnych umożliwiających współpracę tych instalacji z systemem trigeneracji i zarządzania energią. Projektowana architektura systemu zakłada, że instalacje automatyki budynku dydaktycznego zostaną włączone w istniejący system BMS budynku dydaktycznego i biblioteki, tworząc jeden poziom zarządzania, oparty na stacji operatorskiej z oprogramowaniem współpracującym z lokalnymi sieciami sterującymi za pośrednictwem procesorów sieciowych połączonych lokalną siecią komputerową Ethernet. Sieć Ethernet będzie służyć do komunikacji pomiędzy lokalnymi sieciami i komputerami operatorskimi oraz do włączenia do struktury BMS sterowników instalacji technicznych. Sieć Ethernet systemu BMS w budynku obsługiwana winna być przez przełącznik (switch), który poprzez włączenie do panelu światłowodowego sieci strukturalnej łączy budynek z siecią główną Kampusu. Instalacja trigeneracji wymaga ścisłej współpracy z instalacją grzewczą i elektryczną budynku. Sterowniki instalacji trigeneracji muszą wymieniać informacje o parametrach w pozostały instalacjach oraz umożliwiać ich sekwencyjne załączanie i wyłączanie. Wymaga to zastosowania rozwiązań zamiennych w zaprojektowanych instalacjach sanitarnych tj. zastosować należy do sterowania instalacji: − Centrali wentylacyjnej − Ciepła technologicznego − Ciepłej wody użytkowej − Węzła wody lodowej W instalacjach należy zastosować sterowniki o profilu BACnet typu B-BC (BACnet Building Controller) zgodny z ISO 16484-5:2007 (implementacja protokołu BACnet potwierdzona certyfikatem BTL - BACnet Testing Laboratories), warstwa fizyczna transmisji Ethernet 100Mbs, protokoł transmisji IP - BACnet/IP. Jako sterowniki do regulacji temperatury w pomieszczeniach zastosować regulatory z interfejsem LonWorks z aplikacją dla klimakonwektorów PRIMO firmy SWEGON i klimakonwektorów sufitowych COADIS firmy CIAT i wykonać ich integracje z systemem automatyki poprzez sterowniki systemowe do integracji poprzez moduły rozszerzeń do sieci LonWorks. Do sterowania instalacją tri generacyjna zaprojektowano swobodnie programowalny sterownik PXC200-E.D wyposażony w interfejs magistrali międzymodułowej oraz port komunikacyjny BACnet/IP. System posiada możliwość późniejszej swobodnej rozbudowy o kolejne elementy i funkcje. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 25 z 30 XX Funkcje sterownika: 1. Sterownik będzie wyposażony w port komunikacyjny oraz gniazdo do podłączenia przenośnego panelu operatorskiego. 2. Aplikacja sterownika powinna zawierać swobodnie definiowane zależności programowe. System powinien umożliwiać załadowanie programów aplikacyjnych i konfiguracji sieciowej do sterowników poprzez sieć komunikacyjną, w celu zmniejszenia czasu ich instalacji oraz ułatwienia serwisowania. Ładowanie tych programów nie może powodować wstrzymania pracy sterownika (zatrzymania instalacji). 3. Sterownik posiada integralny zegar czasu rzeczywistego, a przez to może pracować niezależnie od systemu nadrzędnego. Czas każdego sterownika w sieci powinien być synchronizowany systemowo. Sterownik posiada bufor pamięci umożliwiającą rejestrację wielkości analogowych i cyfrowych. 4. Sterownik posiada wskaźniki diodowe sygnalizujące zasilanie, pracę programu i awarii sterownika. Wszystkie wskaźniki diodowe są widoczne bez zdejmowania obudowy sterownika. 5. Przenośny panel operatorski będzie umożliwiać obsługę, poprzez sieć, wszystkich urządzeń wykonanych w standardzie komunikacji BACnet, niezależnie od producenta urządzeń przy wykorzystaniu sieci Ethernet. 6. Przenośny panel operatorski służy do odczytu przez operatorów zmiennych systemu, sprawowania kontroli i dokonywania niezbędnych zmian parametrów we wszystkich sterownikach obiektu. Panel jest przystosowany do swobodnego przenoszenia i jest wyposażony w kabel zakończony wtykiem umożliwiającym bezpośrednie podłączenie do gniazda sterownika. Wszystkie komunikaty powinny być generowane w języku polskim. Komunikacja z operatorem odbywa się w sposób interaktywny za pomocą systemu menu. Połączenie pomiędzy panelem operatora a sterownikiem nie może w żaden sposób zakłócać, ani wpływać na normalną pracę sterownika, magistrali, przeciwdziałać transmisji alarmów, ani uniemożliwiać odbierania komend ze stanowiska centralnego BMS. W ramach tzw. „obsługi codziennej” panel operatora musi umożliwiać: a) Odczyt przez operatorów wartości mierzonych i statusów pracy poszczególnych urządzeń; b) Odczyt i potwierdzenie alarmów generowanych przez sterowniki; c) Dokonywanie niezbędnych zmian wartości zadanych oraz parametrów pracy we wszystkich sterownikach podłączonych do BMS; d) Odczyt i prezentację lokalnie zarejestrowanych parametrów w sterowniku; e) Modyfikację programów czasowych; f) Zmianę czasu i daty systemowej. Z uwagi na wymaganie dostępu do danych i parametrów publicznych sterowników, z innych urządzeń i stacji operatorskiej (istniejącej stacji w budynku biblioteki) wymianę danych realizować należy tylko za pomocą standardowych komunikatów a jako protokół wymiany informacji na tym poziomie zastosowano BACnet. Dotyczy to w szczególności standardowej obsługi alarmów, harmonogramów czasowych i lokalnych rejestracji. UWAGA: Nie dopuszcza się prezentacji danych i parametrów publicznych w postaci komunikatów fabrycznych, unikalnych dla danego producenta. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 26 z 30 XX Moduł kogeneracyjny Moduł elektrociepłowniczy (moduł kogeneracyjny) jest kompletną, gotową do przyłączenia jednostką z silnikiem gazowym i chłodzonym powietrzem generatorem synchronicznym, wytwarzającym prąd trójfazowy 400V, 50 Hz i ciepłą wodę na poziomie temperaturowym zasilania/powrotu 80/60°C p rzy pełnym obciążeniu i standardowej różnicy temperatur zasilania/powrotu 20 K (optymalna praca z wykorzystaniem kondensacji spalin parametr 60/40). Każdy moduł kogeneracyjny może pracować ze sterowaniem zarówno według obciążenia termicznego, jak i elektrycznego, z zakresem regulacji mocy elektrycznej 50 – 100% (co odpowiada mocy termicznej 60–100%). Zakres dostawy – wyposażenie seryjne: − Gazowy silnik spalinowy z zapłonem iskrowym. − Trójfazowy generator synchroniczny z niskimi zniekształceniami harmonicznymi, umożliwiający opcyjną pracę wyspową. − Instalacja oczyszczania spalin dla uzyskania emisji NOx i CO zgodnie z przepisami TA-Luft 2002. − Wymiennik ciepła zbudowany i zbadany wg dyrektywy dla urządzeń ciśnieniowych 97/23/EG. − Ochrona wymiennika ciepła przed złą jakością wody grzewczej, korozją i kawitacją, dzięki umieszczeniu go w wewnętrznym obiegu chłodzenia silnika. − Gazowa ścieżka regulacyjna wg DIN 6280 część 14, z odbiorem DVGW, łącznie z kurkiem kulowym i wyzwalanym termicznie urządzeniem odcinającym. − Zintegrowany samowystarczalny system zasilania olejem silnikowym, zaprojektowany na ≥ 1 okres między przeglądowy. − Układ rozruchowy z prostownikiem ładującym i bezobsługowymi akumulatorami, wstrząsoodpornymi. − Szafa sterownicza, zintegrowana z modułem kogeneracyjnym – nie wymaga dodatkowego miejsca ani dodatkowych nakładów na okablowanie i sprawdzanie. − Rozdzielnica, łącznie z polem generatora, polem sterowania, kontroli i odbiorników pomocniczych, oraz sterownikiem mikroprocesorowym. − System teletechniczny z zaciskami wyjściowymi sygnalizacji stanów roboczych i zakłóceń (styki bezpotencjałowe) do wykorzystania w układach automatyki użytkownika. − Port DDC do przesyłania parametrów agregatu kogeneracyjnego do automatyki obiektowej, jako interfejs sprzętowy RS 232 z protokołem transmisji 3964 R (bez RK512) − Pamięć historii – elektroniczny dziennik ruchu do ciągłego rejestrowania najważniejszych parametrów roboczych. − Pamięć zakłóceń, do zapisywania kompletnych sekwencji zakłóceniowych wraz z parametrami roboczymi, dla analizy zakłóceń. Zaciski styków bezpotencjałowych do przesyłania do automatyki obiektu następujących sygnałów: − Gotowość do pracy − Praca − Zbiorcza sygnalizacja zakłóceń instalacji − Potrzeba konserwacji − Włączanie odbiorników pomocniczych Zaciski wejściowe dla: PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 27 z 30 XX − − − Start/Stop w trybie sterowanym zapotrzebowaniem ciepła Start/Stop w trybie sterowanym zapotrzebowaniem energii elektrycznej Wejście wartości zadanej 0-20 mA w trybie sterowanym zapotrzebowaniem energii elektrycznej 2. INTEGRACJA W celu optymalizacji wykorzystania energii produkowanej przez moduł kogeneracyjny należy wykonać integrację sterowania całej instalacji z licznikami energii. Liczniki energii W celu monitorowania przez system ilości energii cieplnej, chłodniczej i elektrycznej dostarczanej do budynku należy wyposażyć instalację w ultradźwiękowe liczniki ciepła oraz elektroniczny licznik energii elektrycznej wyposażone w interfejs komunikacyjny M-Bus. Do integracji urządzeń i systemów trzecich przewidziano wykorzystanie sterownika swobodnie programowalnego Desigo PX wyposażonego w moduły TX OPEN (moduł RS232/485 TXI1.OPEN). Moduł TX OPEN RS232/485 integruje urządzenia trzecie poprzez interfejs RS232 lub RS485 do systemu automatyki i zarządzania budynkiem DESIGO. Wymagane aplikacje integracyjne wgrywane są do modułu poprzez interfejs USB 3. ZESTAWIENIE URZĄDZEŃ Typ PXC200-E.D PXM20-E TXS1.12F10 TXS1.EF10 TXM1.8D TXM1.8U TXM1.8X-ML TXM1.6R-M TXI1.OPEN QAE2110.010 QAC22 DBM 23000 99 830 970 MBUS10 TSP-SMPS R3G Opis urządzenia Karta kat. N9222 Sterownik powyżej 200DP; interfejs magistrali międzymodułowej, BACnet/IP Panel operatora sieciowy BACnet/Ethernet/IP N9231 Moduł zasilający 24V AC / 24V DC N8183 Moduł podłączeniowy magistrali międzymodułowej N8183 Moduł 8 wejść cyfrowych DI N8172 Moduł 8 wejść/wyjść uniwersalnych AI, AO, DI N8173 Moduł 8 wejść/wyjść super-uniwersalnych AI, AO, DI, N8174 sterowanie ręczne, wyświetlacz LCD Moduł 6 wyjść przekaźnikowych DO N8175 Moduł z interfejsem do podłączenia urządzeń 3-cich, do N8185 100DP Zanurzeniowy czujnik temp. Pt100, -30..+130 °C, osł ona, N1781 dł. zanurzenia 100 mm, PN10 (z osłoną) Czujnik temperatury zewnętrznej LG-Ni1000,-50..+70 °C N1811 Licznik energii elektrycznej 3f - DELTAplus Adapter M-Bus Konwerter RS232 na M-Bus Zasilacz sieciowy 230 V AC z przewodem podłączeniowym 5 m Rozdzielnia układu trigeneracji (kpl.) - prefabrykat Ilość 1 1 1 2 4 4 1 2 2 22 1 1 1 1 1 1 PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 28 z 30 XX 4. UWAGI Optymalizacja kosztów eksploatacji i serwisu W celu optymalizacji kosztów eksploatacji oraz serwisu oferta w każdej z grup urządzeń: - Automatyka ( interfejsy komunikacyjne, sterowniki swobodnie programowalne, elementy pomiarowe i wykonawcze, zawory i siłowniki); - Automatyka pomieszczeń (regulatory, elementy pomiarowe, wykonawcze, zawory i siłowniki) powinna zawierać asortyment produkowany przez jednego wytwórcę. Zalecenia eksploatacyjne Instalacje AKPiA powinny być eksploatowane przez osoby posiadające kwalifikacje zgodnie z ROZPORZNDZENIE MINISTRA GOSPODARKI, PRACY IPOLITYKI SPOŁECZNEJ z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacja urządzeń instalacji i sieci. PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 29 z 30 XX C. RYSUNKI PWSTE w Jarosławiu Projekt instalacji trigeneracji Strona 30 z 30