Obliczenia

OBLICZENIA
OBLICZENIA WĘZŁA CIEPLNEGO DLA BUDYNKU
PRZY UL.SPORTOWA 1 WE WROCŁAWIU
1. Dane do obliczeń.
Temperatura wody sieciowej na zasilaniu przy temperaturze obliczeniowej :
tz1=
130
Temperatura wody sieciowej na powrocie przy temperaturze obliczeniowej :
tp1=
80
Temperatura wody sieciowej na powrocie z wymiennika ciepłej wody uŜytkowej :
tp2=
Temperatura wody sieciowej na zasilaniu poza sezonem grzewczym :
tz3=
65
Temperatura wody sieciowej na powrocie poza sezonem grzewczym :
tp3=
45
Temperatura wody instalacyjnej na zasilaniu przy temperaturze obliczeniowej :
tiz=
90
Temperatura wody instalacyjnej na powrocie przy temperaturze obliczeniowej :
tip=
70
tc.w.u.=
60
tw.z.=
10
∆pdysp.=
1,3
Temperatura ciepłej wody uŜytkowej :
Temperatura zimnej wody :
Ciśnienie dyspozycyjne :
65
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
bar
Qc.o.=
303,00 kW
Qcwu max=
30,00 kW
Qcwu śr=
m=
Dobrano węzeł z jednostopniowym włączeniem wymienników c.w.u. w układzie równoległym.
16,67 kW
0,10
1.1 Zapotrzebowanie ciepła na cele centralnego ogrzewania :
1.2 Zapotrzebowanie ciepła na cele ciepłej wody uŜytkowej :
2. Obliczenia wody sieciowej.
2.1 Strumień wody sieciowej w okresie zimowym :
V1 = 3,6
cp=
ρ=
V=
Qco
Qcwuśw
+ 3,6
(Tz1 − Tp1 ) ⋅ c p ⋅ ρ
(Tz1 − Tp 2 ) ⋅ c p ⋅ ρ
4,23 kJ/kg*K
3
978,3 kg/m
3
5,56 m /h =
3
0,00154 m /s
3. Obliczenie i dobór wymienników.
3.1 Wymienniki c.w.u.
Dla parametrów obliczeniowych dobrano wymiennik płytowy lutowany - jednstopniowy XB10-2 20/20 firmy Danfoss
W załączniku dołączono kartę doborową wymiennika wraz ze wszystkimi danymi.
3.2 Wymienniki c.o.
Dla parametrów obliczeniowych dobrano wymiennik płytowy lutowany - XB51H-1 60 firmy Danfoss
W załączniku dołączono kartę doborową wymiennika wraz ze wszystkimi danymi.
4. Dobór liczników ciepła
4.1 Dobór licznika ciepła na przewodzie powrotnym wysokich parametrów.
Vs =
Ilość wody sieciowej :
5,56
m 3/h
Przyjęto ultradźwiękowy przetwornik przepływu ULTRAFLOW firmy KAMSTRUP
o przepływie nominalnym Qn=6,0m 3/h, mufowy Dn25 z licznikiem ciepła Multical
z parą czujników Pt500 o dł. 3,0m.
Spadek ciśnienia na liczniku ciepła :
Vs=
5,56
m 3/h
OBLICZENIA
Strona1
0,137 mH2O
V
∆p =  s
 kv
2

 bar

OBLICZENIA
5.Dobór filtrów.
5.1 Dobór filtra po stronie wody sieciowej.
Dla przepływu wody sieciowej Vs=
na zasileniu i powrocie firmy Zetkama
Spadek ciśnienia na filtrze :
5,56
m 3/h dobrano filtroodmulnik magnetyczny FOM 50 DN50
pfiltra=
0,34
mH2O
5.2 Dobór filtra po stronie wody instalacyjnej.
Dla przepływu wody instalacyjnej Vi=
Dn80 firmy Danfoss
Spadek ciśnienia na filtrze :
13,03
m 3/h dobrano filtroodmulnik magnetyczny FOM 80 DN80
pfiltra=
0,20
mH2O
5.3 Dobór filtra po stronie wody zimnej.
Dla przepływu wody zimnej Vw.z.=
Spadek ciśnienia na filtrze :
0,52
m 3/h dobrano filtroodmulnik magnetyczny FOM 20 DN20 gwint.
pfiltra=
mH2O
0,10
0,13
m 3/h dobrano filtr siatkowy
5.4 Dobór filtra po stronie wody cyrkulacyjnej.
Dla przepływu wody sieciowej Vs=
Dn20 firmy Danfoss
Spadek ciśnienia na filtrze :
pfiltra=
6. Dobór średnic przewodów w węźle cieplnym.
6.1 Strona pierwotna.
0,01
mH2O
Dn
w
[mm]
[m/s]
R
R
[Pa/m] [mmH2O/m]
Vs =
5,56
m 3/h
0,053
0,71
85
8,5
Vc.o.=
5,56
3
m /h
0,054
0,62
73
7,3
Vc.w.u.=
0,36
3
m /h
0,022
0,27
85
8,5
- Obieg c.o. :
Vcow=
13,03
m 3/h
0,0812
0,70
60
6
- Obieg c.w.u. :
Vzcw=
0,52
m 3/h
0,022
0,38
60
6
- Część filtracyjno-pomiarowa :
- Obieg c.o. :
- Obieg c.w.u. :
6.2 Strona wtórna.
7. Obliczenie i dobór zabezpieczeń instalacji.
7.1 Naczynie wzbiorcze (wg. PN-B-02414; 1999)
Vu=V*ρ*∆v (dm 3)
7.1.1 Pojemno
V - pojemność instalacji ogrzewania wodnego (m 3)
V=Vrur+Vgrzejników (m 3) - na podstawie nomogramu w proj. 137/13/79
Miastoprojekt-Wrocław
3,79
ρ - gęstość wody instalacyjnej w temperaturze początkowej t1=10oC
999,7
∆v - przyrost objętości właściwej wody instalacyjnej przy jej ogrzaniu od temperatury
t1 do obliczeniowej temperatury zasilania tz.
0,0356
tz - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na zasilaniu (tz=70oC)
Vu=V*999,7*0,0393=
134,8
m3
kg/m 3
dm 3/kg
dm 3
7.1.2 Pojemno
Pojemność całkowita naczynia wzbiorczego przeponowego :
Vn = Vu ⋅
pmax + 1
(dm3 )
pmax − p
pmax=
6,0
p=
pst=
1,6
1,40
bar (ciśnienie hydrostatyczne w instalacji centalnego ogrzewania)
Vn=
214,4
dm 3
bar (maksymalne obliczeniowe ciśnienie w naczyniu)
p=pst+0,2
bar (ciśnienie wstępne w naczyniu)
Dobrano przeponowe naczynie wzbiorcze systemu zamkniętego typu Reflex typ N250/6bar
o pojemności całkowitej 250l, ciśnienie robocze 6bar.
Przy naczyniu projektuje się zawór obsługowy na rurze wzbiorczej zgodnie z normą PN-B-02414
OBLICZENIA
Strona2
OBLICZENIA
7.1.3 Rura
Wewnętrzna
wzbiorcza.
średnica rury wzbiorczej :
d = 0 , 70 ⋅ V u
d=
8,13
mm
Przyjęto średnicę rury wzbiorczej dn=25mm.
7.2 Zawór bezpieczeństwa dla instalacji centralnego ogrzewania
do = 54⋅
M
α c ⋅ p1 ⋅ ρ
[mm]
M = 447,3 ⋅ b ⋅ A⋅ ( p2 − p1 ) ⋅ ρ [kg / s]
M=
3,199
kg/s
M - masowa przepustowość zaworu bezpieczeństwa [kg/s]
αc=0,9*αcrz - dopuszczalny współczynnik wypływu dla cieczy
αc=0,36 - dla wody wg. tabeli producenta
p1=6,0bar - ciśnienie dopuszczalne instalacji centralnego ogrzewania
p2=16,0bar - ciśnienie dopuszczalne wody sieciowej
ρ=934,2kg/m3 - gęstość wody sieciowej w temperaturze 135oC
b=2 - współczynnik zaleŜny od róŜnicy ciśnień, p2-p1>6bar
A=0,000037m2 - powierzchnia przekroju dla wymienników płytowych
M=
3,199
kg/s
do=
19,6
mm
Wymagana ilość zaworów bezpieczeństwa, dla instalacji
n=
0,96
1 szt
Przyjęto 1 zawór bezpieczeństwa membranowy DN25 typ SYR firmy Hans&Sasserath
o średnicy do=20mm
Ciśnienie początkowe otwarcia zaworu 6bar.
7.3 Zawór bezpieczeństwa dla c.w.u. (wg. PN-76/B-02440).
do =
4⋅G
3,14 ⋅ 1,59 ⋅ α c ⋅ 1,1 ⋅ ( p1 − p2 ) ⋅ ρ
[mm]
G = 1,59 ⋅ α c1 ⋅ b ⋅ F ⋅ ( p3 − p1 ) ⋅ ρ1 [kG / h]
Dla jednego zaworu bezpieczeństwa : G1
αc=0,54 dla par i powietrza
αc1=1,0 - współczynnik wypływu pękniętej rury podgrzewacza
p1=6,0 kG/cm 2 - ciśnienie dopuszczone dla podgrzewacza
p2=0 - ciśnienie na wylocie z zaworu do atmosfery
p3=16,0 kG/cm 2 - cisnienie czynnik grzejnego na zasileniu podgrzewacza
b=2 - współczynnik zaleŜny od róŜnicy ciśnień, p3-p1>6bar
F=37mm 2 - powierzchnia przekroju wewnętrznego węŜownicy w wymienniku płytowym
ρ=980,59 kg/m 3 - gestość wody uŜytkowej (temp. 65oC)
ρ1=980,59 kg/m 3 - gestość wody grzejnej przy najniŜszej, występującej na zasileniu podgrzewacza (temp. 65oC)
G=
11667
kg/h
G1=
11667
kg/h
Dla podanych wyŜej parametrów średnica kanału dolotowego w zaworze wynosi :
do=
24,79
mm
Wymagana ilość zaworów bezpieczeństwa, dla instalacji
n=
1,54
2
Przyjęto zawory bezpieczeństwa typ 2115 firmy SYR
o średnicy do=20 mm, 2 szt
Cisnienie początku otwarcia 6 bar.
OBLICZENIA
Strona3
OBLICZENIA
8. Dobór pompy cyrkulacyjnej :
Gpcyrk.=
0,2*Gcwumaxh*1,2
Gcwumaxh=
0,14
kg/s =
520
kg/h
988,9
Gpcyrk.=
124,8
Hpcyrk.= 0,7+2,5=3,2mH2O
kg/m 3
kg/h=
0,13
m 3/h
ρ=
Do celów instalacji wody cyrkulacyjnej dobrano pompę Grundfos typu UPS 25-60B
Dn25mm, 230V
9. Dobór pompy obiegowej centralnego ogrzewania.
(straty ciśnienia w tabelach obliczeniowych)
Gp=1,2xVcow
Hp=1,15x(pinstco+pstrat)
m 3/h
mH2O
Vcow - strumień objętości wody instalacyjnej
pinstco - opory instalacji centralnego ogrzewania
pstrat - opory w węźle po stonie niskich parametrów c.o.
Vcow=
13,03
pinstco=
3,5
m 3/h
mH2O
pstrat =
1,59
mH2O
Gp=
15,63
Hp=
5,90
m 3/h
mH2O
Dobrano pompę Magna 50-120F firmy Grundfos
DN50mm, 230V
10. Dobór wodomierzy w układzie uzupełniania wody w zładzie.
Uzupełnianie zładu z sieci ciepłowniczej :
Dla pojemności zładu 3,79 m 3 i czasu napełniania t=4,0h dobrano wodomierz
typu JS90-1,5NK DN15 z nadajnikiem impulsów Qn=1,5m3/hprod. POWOGAZ o następujących parametrach :
Qn=1,5m 3/h
Dn=15mm
PN=1,6MPa
Tmax=90oC
11. Dobór wodomierza zimnej wody do przygotowania ciepłej wody (wg PN-92/B-01706).
Przepływ obliczeniowy wody zimnej dla przygotowania c.w.u. wynosi :
q=
0,144
kg/s
ρ=
kg/m 3
994,4
m 3/h
q=
0,52
Dobrano wodomierz typu JS 1,5; Qn=1,5m 3/h; Dn=15mm
produkcji Fabryki Wodomierzy POWOGAZ S.A.
Sprawdzenie doboru wodomierza :
q<qmax/2= 6,0m 3/h
OBLICZENIA
Strona4