( ) ( ) = ∑

Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
1. Kotłownie
paliwo stałe
wbudowane
na
1. 1. Wymagania
Wymagania odnośnie kotłowni wbudowanych na paliwo stałe
zawarte są w normie PN-87/B-02411 “Kotłownie wbudowane na
paliwo stałe”.
1. 4. Czopuch
Czopuch łączy kilka kotłów z kominem. Musi być szczelny i mieć
dwa otwory rewizyjne.
•
dla kotłów stalowych: ........ stalowy;
•
dla kotłów żeliwnych: ........ murowany;
•
musi być zdylatowany od konstrukcji budynku.
Minimalne pole poprzecznego przekroju czopucha:
Fcz = (1.25 ÷ 1.5 ) ⋅ Fkrz ; [cm 2 ] [ 1. .4]
1. 2. Dobór kotła c.o.
gdzie:
Fkrz
Kocioł powinien być usytuowany możliwie centralnie w stosunku
do ogrzewanych pomieszczeń budynku. Może być umieszczony w
piwnicy lub na poziomie ogrzewanych pomieszczeń.
1. 5. Wentylacja
Dane wyjściowe:
Minimalne pole przekroju kanału nawiewnego:
•
•
•
•
•
-
obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną Qo [W];
typ kotła;
sposób ogrzewania budynku;
wysokość komina h m;
lokalizacja kotłowni.
dla kotłowni o mocy do 25 kW: otwór nawiewny o pow. min. 200 cm2
- dla kotłowni o mocy 25 - 100 kW:
Q o ⋅ (1 + a )
; [m 2 ] [ 1. .1]
q
Minimalne wymiary kanału wywiewnego wynoszą 14x14 cm. Należy go
prowadzić przy przewodzie spalinowym w celu polepszenia ciągu.
Otwór wywiewny należy umieszczać pod sufitem kotłowni.
Dla kotłowni o mocy 25 - 100 kW dodatkowe wymaganie:
Fw = 0.25 ⋅ Fkrz ; cm 2
Roczne zapotrzebowanie na paliwo dla kotłowni opalanych
paliwem stałym:
B=
Wymagana moc znamionowa kotła (dla kotłów z atestem):
Qk = 1,1 ⋅ Qo ⋅ (1 + a ); [W] [ 1. .2]
gdzie:
oznaczenia j.w.
Kocioł należy dobrać tak aby Qn ≥ Qk.
1. 3. Komin
Komin należy umieszczać jak najbliżej kotłów w najwyższej 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 ⋅ ηg ⋅ ηd ⋅ ηe ⋅ ηs ⋅ (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 0,82 dla kotłów
węglowych (wyprod. po 2000 r.), 0,70 dla kotłów na biomasę
automatyczne (drewno, pelety), dla kotłów KZ 0,65 (kotły starego
typu)
ηd – sprawność dystrybucji ciepła, przyjąć 0,90 (poziomy w
piwnicach zaizolowane, piony bez izolacji termicznej)
ηe – sprawność regulacji i wykorzystania ciepła, przyjąć 0,82
(regulacja automatyczna miejscowa)
ηs – sprawność akumulacji ciepła, przyjąć 1,00 (brak zbiornika
buforowego)
Wartości współczynników sprawności należy przyjmować z
Rozporządzenia Min. Infrastruktury i Rozwoju z 03.06.2014 „w sprawie
metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku….”
Liczbę stopniodni Sd oblicza się z wzoru:
Lg
Konstrukcja komina:
•
[ 1. .6]
1. 6. Paliwo
Kocioł należy dobrać tak aby Fokrz ≥ Fok
•
[ 1. .5]
Minimalne pole przekroju kanału wywiewnego:
gdzie:
Qo - obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną na cele c.o.,W;
q - moc cieplna uzyskiwana z 1 m2 powierzchni ogrzewalnej kotła:
•
kotły żeliwne: .... 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 =
Fn = 0.5 ⋅ Fkrz ; cm 2
Minimalne wymiary kanału nawiewnego wynoszą 20x20 cm. Powietrze
powinno być nawiewane na tył kotła.
Wymagana powierzchnia ogrzewalna kotła (dla kotłów bez atestu):
Fok =
- rzeczywiste pole przekroju poprzecznego komina, m2;
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
Sd = ∑ [t wo − t e (m )] ⋅ Ld(m ) , [dzień ⋅K/rok] [ 1. .11]
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 żeliwny wodny typu KZ-3K
Tabela 1. Współczynniki uwzględniające przerwy w ogrzewaniu
w okresie tygodnia wt
Czas ogrzewania
Typ budynku
lekki*)
Ciężki
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
Czas przerw w ogrzewaniu
1. 7. .2. Kocioł żeliwny wodny typu KZ-5
Typ budynku
lekki*)
ciężki*)
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 różnych typów paliw
Opis
Jedn.
koks
węgiel /
ekogroszek
1
miał
olej
drewno
węglowy opałowy
lekki
5
6
7
zrębki
trociny
pelety
gaz GZ- elektryczn
50
ość
2
3
4
8
9
10
11
12
GJ/ton
24
750
-
18
500
-
42
2500
15
140
7
120
6
80
16
770
-
0,0338
1,76
-
Cena jednostkowa
zł/ton
Cena jednostkowa
zł/m3
28
1500
-
Cena ciepła energii
pierwotnej
zł/GJ
54,0
31,0
28,0
70,0
25,0
17,0
13,0
48,0
52,0
150,0
Sprawność źródła ciepła
-
0,82
0,82
0,82
0,91
0,70
0,70
0,70
0,70
0,91
1,00
Cena ciepła z
uwzględnieniem
sprawności źródła ciepła
zł/GJ
66,0
38,0
34,0
77,0
36,0
24,0
19,0
69,0
57,0
150,0
Wartość opałowa
GJ/m3
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