( ) ( ) ( ) = ∑

Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
1. Kotłownie
paliwo stałe
wbudowane
na
1. 1. Wymagania
1. 4. Czopuch
Czopuch łączy kocioł z kominem. Musi być szczelny i mieć dwa
otwory rewizyjne.
•
dla kotłów stalowych: ........stalowy;
•
dla kotłów Ŝeliwnych:........murowany;
•
musi być zdylatowany od konstrukcji budynku.
Wymagania odnośnie kotłowni wbudowanych na paliwo stałe
zawarte są w normie PN-87/B-02411 “Kotłownie wbudowane na
paliwo stałe”.
Mnimalne pole poprzecznego przekroju czopucha:
1. 2. Dobór kotła c.o.
gdzie:
Fkrz
Kocioł powinien być usytuowany moŜliwie centralnie w stosunku
do ogrzewanych pomieszczeń budynku. MoŜe być umieszczony w
piwnicy lub na poziomie ogrzewanych pomieszczeń.
Dane wyjściowe:
•
•
•
•
•
- rzeczywiste pole przekroju poprzecznego komina, m2;
1. 5. Wentylacja
Minimalne pole przekroju kanału nawiewnego:
obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną Qo [W];
typ kotła;
sposób ogrzewania budynku;
wysokość komina h m;
lokalizacja kotłowni.
Fn = 0.5 ⋅ Fkrz ; cm 2
Minimalne pole przekroju kanału wywiewnego:
Q o ⋅ (1 + a )
; [m 2 ] [ 1. .1]
q
Fw = 0.25 ⋅ Fkrz ; cm 2
1. 6. Paliwo
Roczne zapotrzebowanie na paliwo dla kotłowni opalanych
paliwem stałym:
Kocioł naleŜy dobrać tak aby Fokrz ≥ Fok
B=
Wymagana moc znamionowa kotła (dla kotłów z atestem):
Qk = 1,1 ⋅ Qo ⋅ (1 + a ); [W] [ 1. .2]
gdzie:
oznaczenia j.w.
Kocioł naleŜy dobrać tak aby Qn ≥ Qk.
1. 3. Komin
Komin naleŜy umieszczać jak najbliŜej kotłów w najwyŜszej części
budynku przy ścianach wewnętrznych. Wysokość komina powinna
zapewniać ciąg wymagany przez producenta kotła.
Minimalne pole poprzecznego przekroju komina (wg uproszczonej
metody obliczeń, wzór Sandera):
0.026 ⋅ Q k max
; [cm 2 ] [ 1. .3]
h
gdzie:
Qkmax - maksymalna moc cieplna kotła, W;
h
- wysokość komina od rusztu kotła do wylotu, m.
•
•
•
86400 ⋅ Q o ⋅ Sd ⋅ w t ⋅ w d
; [kg/rok ] [ 1. .7]
Q i ⋅ η g ⋅ η d ⋅ η e ⋅ η s ⋅ (θ int − θ e )
gdzie:
Qo - obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplna dla budynku,
kW;
Qi - wartość opałowa paliwa, kJ/kg:
◊
dla węgla:........24000 kJ/kg
◊
dla koksu: .......28000 kJ/kg
Sd - wg wzoru [1.11]
wt, wd – współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu,
tabele 2 i 3.
ηg – sprawność wytwarzania ciepła, przyjąć 0,75 (kocioł węglowy
lub na biomasę (drewno, pelety)
ηd – sprawność dystrybucji ciepła, przyjąć 0,95 (poziomy w
piwnicach zaizolowane, piony bez izolacji termicznej)
ηe – sprawność regulacji i wykorzystania ciepła, przyjąć 0,75 (brak
zaworów termostatycznych, brak regulacji centralnej)
ηs – sprawność akumulacji ciepła, przyjąć 1,00 (brak zbiornika
buforowego)
Wartości współczynników sprawności naleŜy przyjmować z
Rozporządzenia MI z 6.11.2008 „w sprawie metodologii
obliczania charakterystyki energetycznej budynku….”
Liczbę stopniodni Sd oblicza się z wzoru:
Lg
Sd = ∑ [t wo − t e (m )] ⋅ Ld(m ) , [dzień ⋅K/rok] [ 1. .11]
Konstrukcja komina:
•
[ 1. .6]
Minimalne wymiary kanału nawiewnego wynoszą 14x14 cm. NaleŜy go
prowadzić przy przewodzie spalinowym w celu polepszenia ciągu.
Otwór wywiewny naleŜy umieszczać pod sufitem kotłowni.
gdzie:
Qo - obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną na cele c.o.,W;
q - moc cieplna uzyskiwana z 1 m2 powierzchni ogrzewalnej kotła:
•
kotły Ŝeliwne: .... q = 7800 W/m2;
•
kotły stalowe:..... q = 8100 W/m2.
a - dodatek na nieuwzględnione straty ciepła, dla kotłów wodnych:
•
rozdział dolny: ... a = 0.15;
•
rozdział górny:... a = 0.20.
Fk =
[ 1. .5]
Minimalne wymiary kanału nawiewnego wynoszą 21x21 cm. Powietrze
powinno być nawiewane na tył kotła.
Wymagana powierzchnia ogrzewalna kotła (dla kotłów bez atestu):
Fok =
Fcz = (1.25 ÷ 1.5 ) ⋅ Fkrz ; [cm 2 ] [ 1. .4]
dla kotłów opalanych paliwem stałym:
◊ komin z cegły dobrze wypalonej i starannie zatartej;
◊ stosunek boków 1:1 ÷ 1:5;
◊ minimalne wymiary 20 x 20 cm;
dla kotłów opalanych paliwem płynnym (gaz, olej opałowy):
◊ komin z rur lub prefabrykatów kamionkowych lub ze stali
kwasoodpornej;
◊ minimalne wymiary 14 x 14 cm;
na dole komina musi być rewizja;
musi być zdylatowany od konstrukcji budynku.
Strona 1
m =1
gdzie:
two
- obliczeniowa
temperatura
powietrza
wewnętrznego,
określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą temperatur
ogrzewanych pomieszczeń w budynkach, °C
te(m) - średnia wieloletnia temperatura miesiąca m, określona
według
danych MI: (bazy, statystyczne dane klimatyczne do obliczeń
energetycznych budynków), tablica 1
Ld(m) - liczba dni ogrzewania w miesiącu m, określona według
Rozporządzenia MI z 17.03.2009 „w sprawie
szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego…”
Lg
- liczba miesięcy ogrzewania w sezonie grzewczym.
Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
1. 7. Dane techniczne wybranych kotłów
wodnych na paliwo stałe
1. 7. .1. Kocioł Ŝeliwny wodny typu KZ-3K
Tabela 1. Współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu
w okresie tygodnia wt
Czas ogrzewania
Typ budynku
lekki*)
CięŜki
1
2
3
7 dni
1,00
1,00
5 dni
0,75
0,85
*) - Budynek lekki, którego masa części ogrzewanej
odniesiona do kubatury ogrzewanej nie przekracza
150 kg/m3.
Tabela 2. Współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu w
okresie doby wd
1. 7. .2. Kocioł Ŝeliwny wodny typu KZ-5
Czas przerw w ogrzewaniu
Typ budynku
lekki*)
cięŜki*)
1
2
3
Bez przerw
1,00
1,00
4 godziny
0,96
0,98
8 godzin
0,93
0,95
12 godzin
0,85
0,91
16 godzin
0,79
0,88
*) - Budynek lekki, którego masa części ogrzewanej
odniesiona do kubatury ogrzewanej nie przekracza 150 kg/m3.
Tabela 3. Dane dotyczące róŜnych typów paliw
Opis
Jedn.
koks
węgiel
1
2
3
4
GJ/ton
28
24
18
42
15
GJ/m3
-
-
-
-
Cena jednostkowa
zł/ton
1200
500
280
Cena jednostkowa
zł/m3
-
-
Cena
ciepła
energii zł/GJ
pierwotnej
Sprawność źródła ciepła
-
42,86
Cena
ciepła
z zł/GJ
uwzględnieniem
sprawności źródła ciepła
Wartość opałowa
miał
olej drewno zrębki
węglowy opałowy
lekki
5
6
7
8
trociny
pelety gaz GZ- elektrycz
50
ność
9
10
11
12
-
-
18
-
-
-
7
6
-
0,0338
-
-
-
-
-
470
-
-
-
2500
120
105
50
-
1,00
-
20,83
15,56
70,03
21,05
15,00
8,33
26,11
29,59
100,00
0,75
0,75
0,75
0,85
0,72
0,72
0,72
0,72
0,85
1,00
57,14
27,78
20,74
82,39
29,24
20,83
11,57
36,27
34,81
100,00
Strona 2
Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Tabela 4. Średniomiesięczne temperatury powietrza zewnętrznego
Strona 3
Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Tabela 5. Wartości Ld(m) dni ogrzewania dla miesiąca m
Strona 4