Kolektory50

Transkrypt

Kolektory50

Projekt budowlany instalacji układu kolektorów słonecznych w Domu Pomocy Społecznej „Zameczek”
w Kuźni Nieborowskiej – projekt zamienny
Spis treści
1
2
3
4
5
6
7
8
Podstawa opracowania ................................................................................................... 2
Zakres opracowania........................................................................................................ 2
Charakterystyka obiektu ................................................................................................. 2
Opis instalacji kolektorów słonecznych ......................................................................... 3
4.1 Obieg glikolowy ..................................................................................................... 6
4.1.1
Kolektory słoneczne ....................................................................................... 6
4.1.2
Wymiennik płytowy układu produkcji ciepłej wody (W1) ............................ 7
4.1.3
Wymiennik płytowy układu wentylacji kuchni (W2) .................................... 7
4.1.4
Pompa obiegowa układu kolektorów słonecznych (Ps1) ............................... 7
4.1.5
Przeponowe naczynie wzbiorcze (NP1)........................................................ 8
4.1.6
Zawór bezpieczeństwa (ZB1)......................................................................... 9
4.1.7
Pompa do napełniania zładu mieszanka glikolową (Ps3) ............................ 10
4.1.8
Zawór trójdrogowy (ZR1) ............................................................................ 10
4.2 Obieg wodny ........................................................................................................ 10
4.2.1
Pompa obiegu zasobników (Ps2) ................................................................. 10
4.2.2
Zasobniki ciepłej wody (Zk1, Zk2, Zk3, Zk4) ............................................. 11
4.2.3
Zawór bezpieczeństwa (ZB2)....................................................................... 11
4.2.4
Zawór trójdrogowy (ZR2) ............................................................................ 12
Wytyczne montaŜowe .................................................................................................. 13
5.1 Układ glikolowy ................................................................................................... 13
5.2 Układ wodny ........................................................................................................ 14
Wytyczne elektryczne................................................................................................... 15
Wytyczne budowlane ................................................................................................... 15
Zestawienie materiałów................................................................................................ 15
Spis rysunków
Rysunek 1
Rysunek 2
Rysunek 3
Rysunek 4
Plan sytuacyjny
Schemat technologiczny układu kolektorów słonecznych
Rzut piwnic
Rzut dachu
Załączniki
Załącznik 1 Karta doboru wymiennika płytowego układu produkcji ciepłej wody
Załącznik 2 Karta doboru wymiennika płytowego układu wentylacji kuchni
Załącznik 3 Charakterystyka pompy układu glikolowego kolektorów słonecznych
Załącznik 4 Charakterystyka pompy układu wodnego kolektorów słonecznych
Załącznik 5 Karta katalogowa pompy do napełniania układu glikolowego
“Dynamika” Sp. z o.o., Gliwice ul. Robotnicza 4a
strona 1
1
Podstawa opracowania
Podstawę opracowania stanowią:
• umowa ZO. 345-339/05-UD05/074 z Inwestorem
• Projekt budowlany instalacji układu kolektorów słonecznych w Domu Pomocy
Społecznej „Zameczek” w Kuźni Nieborowskiej wykonany przez firmę PUBP
„Dynamika” z Gliwic w 2002 roku.
2
Zakres opracowania
Niniejsze opracowanie stanowi projekt zamienny do „Projektu budowlanego instalacji
układu kolektorów słonecznych w Domu Pomocy Społecznej „Zameczek” w Kuźni
Nieborowskiej” wykonany przez firmę PUBP „Dynamika” z Gliwic w 2002 roku.
Potrzeba opracowania projektu zamiennego wyniknęła z faktu zmiany części przepisów
techniczno-budowlanych oraz dotyczących procedur przetargowych
Opracowanie zawiera projekt instalacji kolektorów słonecznych pracujących na potrzeby
ciepłej wody uŜytkowej i wentylacji mechanicznej kuchni z uwzględnieniem ich współpracy z
projektowaną równolegle kotłownią olejową (produkującą ciepło na potrzeby centralnego
ogrzewania, ciepłej wody uŜytkowej oraz wentylacji kuchni i pralni) .
Projekt obejmuje:
• opracowanie
schematu
technologicznego
układu
produkcji
ciepłej
wody
i
podgrzewania wstępnego powietrza w układzie wentylacji mechanicznej kuchni w
oparciu o układ kolektorów słonecznych
• dobór podstawowych urządzeń technologicznych (wymienników, zasobników, pomp,
układów zabezpieczeń, kolektorów)
• rozmieszczenie kolektorów na dachu budynku oraz dobór średnic i regulację
nastawczą instalacji łączącej baterie kolektorów
3
Charakterystyka obiektu
Budynek Domu Pomocy Społecznej „Zameczek” zlokalizowany jest w Kuźni
Nieborowskiej przy ul. Knurowskiej . Wznoszony był etapami od I połowy XIX wieku do
początków XX wieku. Zlokalizowany jest przy drodze lokalnej i otoczony starym parkiem
strona 2
(obecnie zaledwie część naleŜy do DPS). W pobliŜu znajdują się stawy, które dawniej
prawdopodobnie równieŜ naleŜały do załoŜenia parkowego „Zameczku”.
Dom działa na rzecz dorosłych męŜczyzn niepełnosprawnych intelektualnie zapewniając
im stały pobyt i zaspakajając wszystkie potrzeby. Budynek został adoptowany i przekazany do
uŜytku na potrzeby Domu Pomocy Społecznej na podstawie protokołu odbioru i przekazania
do uŜytkowania z dnia 14.XI.1990 r.
Budynek składa się z dwóch części: wysokiej (trzy kondygnacje uŜytkowe, piwnica i
strych) w której mieści się część administracyjno-biurowa i pokoje pensjonariuszy oraz niskiej
(parter i piwnica) w której znajduje się zaplecze kuchenne. W chwili obecnej budynek
wyposaŜony jest w instalacje cieplne: centralnego ogrzewania, ciepłej wody uŜytkowej oraz
wentylacji mechanicznej kuchni. Źródłem ciepła dla w/w instalacji jest kotłownia węglowa
zlokalizowana w piwnicach budynku. Planowana jest modernizacja wszystkich układów w
następującym zakresie:
- obecna kotłownia węglowa zastąpiona zostanie zautomatyzowaną kotłownia olejową
- instalacja centralnego ogrzewania zostanie wymieniona i wyposaŜona w zawory
termostatyczne (nastąpi zamknięcie zładu)
- wentylacja kuchni zostanie wymieniona, do układu wprowadzony zostanie odzysk ciepła
w oparciu o wymiennik glikolowy oraz dodatkowo powietrze podgrzewane będzie ciepłem z
układu kolektorów słonecznych
- układ produkcji ciepłej wody zostanie wymieniony i rozbudowany o układ kolektorów
słonecznych
4
Opis instalacji kolektorów słonecznych
Uwaga: Przeprowadzony poniŜej dobór urządzeń naleŜy traktować jako przykładowy,
moŜna zastosować inne urządzenia o równowaŜnych parametrach technicznych oraz z
zachowaniem uwarunkowań podanych na str. 18.
W Domu Pomocy Społecznej „Zameczek” przyjęto rozwiązanie w którym kolektory
słoneczne wykorzystywane będą do podgrzewania ciepłej wody uŜytkowej
oraz do
dogrzewania powietrza wentylacyjnego w układzie wentylacji mechanicznej kuchni.
Układ produkcji ciepłej wody uŜytkowej
Ciepła woda produkowana będzie w oparciu o dwa układy:
strona 3
- „tradycyjny” bazujący na dwóch kotłach olejowych oraz dwóch
podgrzewaczach
pojemnościowych o pojemności po 500 dm3 kaŜdy (projekt tego układu stanowi odrębne
opracowanie)
- „niekonwencjonalny” bazujący na energii słonecznej
W projekcie załoŜono współpracę obydwu układów.
W układzie kolektorów słonecznych wyodrębnić moŜna dwa obiegi:
- glikolowy w skład którego wchodzą: 10 baterii kolektorów słonecznych typu KS-2000
S/L/P firmy Hewalex (razem 28 kolektory) o łącznej powierzchni netto 50 m2, układ
pompowy z pompą TP25-90R serii100 firmy GRUNDFOS , wymienniki płytowe CB51–50H
(układ ciepłej wody) i
CB52-40L (układ wentylacji kuchni) firmy ALFA LAVAL,
przeponowe naczynie wzbiorcze ER300 firmy ELBI, zawór trójdrogowy V5431A1033 firmy
Honeywell
- wodny w skład którego wchodzą: układ pompowy z pompą UPS 32-60F seria 200 firmy
GRUNDFOS, wymiennik płytowy (podany powyŜej), układ czterech połączonych szeregowo
zasobników ciepłej wody typu PS o pojemności 500 dm3 kaŜdy firmy CIBET, przeponowego
naczynia wzbiorczego Zilflex Ultra Pro 300 firmy
Zilmet (dobór przeprowadzony w
projekcie kotłowni olejowej).
Schemat technologiczny układu produkcji ciepłej wody wykorzystujący energię słoneczną
przedstawiono na rys.2 W przypadku jeŜeli czujnik temperatury glikolu TET1 w obiegu
kolektorów słonecznych wskaŜe temperaturę wyŜszą od temperatury wody w zasobniku
(czujnik TET5) oraz czujnik temperatury TET 4 wskaŜe temperaturę mniejszą od 60oC
uruchamiana jest pompa Ps2. Uruchomienie pompy powodować będzie:
- w przypadku braku rozbioru ciepłej wody ładowanie zasobników układu kolektorów
słonecznych (do 60 oC)
- w przypadku rozbioru wody w budynku jeŜeli jest on mniejszy od wydajności pompy
Ps2 podgrzanie wody z wodociągu w wymienniku układu kolektorów oraz ładowanie
zasobników ciepłej wody układu kolektorów słonecznych natomiast jeŜeli rozbiór jest
większy zimna woda kierowana będzie częściowo na wymiennik częściowo na baterię dwóch
zasobników ciepłej wody układu kolektorów słonecznych. W tym drugim przypadku zimna
woda rozładowywać będzie zasobniki wypełnione ciepłą wodą ogrzaną w układzie
kolektorów słonecznych ( w okresie braku rozbioru ciepłej wody).
Zasobniki ładowane będą do momentu osiągnięcia temperatury 60 oC (czujnik TET5).
Woda z zasobników układu kolektorów kierowana będzie na baterię dwóch podgrzewaczy
strona 4
pojemnościowych obiegu tradycyjnego (podgrzewanie wody z kotłów olejowych poprzez
węŜownicę). W przypadku jeŜeli podgrzanie wody w zasobnikach układu kolektorów
słonecznych jest niewystarczające (temperatura wody mniejsza od 60 oC) zostanie ona
dogrzana do wymaganej temperatury w zasobnikach układu tradycyjnego.
W celu zapewnienia moŜliwości dezynfekcji zbiorników buforowych kolektorów
słonecznych przewidziano montaŜ zaworu trójdrogowego ZR2 w obiegu cyrkulacyjnym
CWU. W czasie prowadzenia dezynfekcji całej instalacji CWU zawór ZR2 przekierowywać
będzie przegrzaną wodę z instalacji na zbiorniki buforowe układu kolektorów słonecznych
skąd dalej przepływać ona będzie na podgrzewacze CWU kotłowni olejowej.
Układ wentylacji mechanicznej kuchni
W układzie wentylacji mechanicznej kuchni zastosowane zostaną dwie osobne centrale
wentylacyjne : nawiewna i wywiewna. Powietrze nawiewane do kuchni ogrzewane będzie
wstępnie przez nagrzewnicę zasilaną mieszanką glikolową podgrzaną w węŜownicy centrali
wywiewnej (odzysk ciepła z udziałem czynnika pośredniczącego). JeŜeli temperatura
powietrza nie osiągnie wymaganej temperatury nawiewu wówczas zostanie ono dogrzane w
drugiej nagrzewnicy zasilanej czynnikiem grzewczym z kotłów olejowych. W projekcie
technologicznym układu kolektorów słonecznych przyjęto, Ŝe w przypadku naładowania
zasobników ciepłej wody układu kolektorów słonecznych (TET5 równa 60 oC - Ps2 nie
pracuje) moŜliwe jest wykorzystanie ciepła z kolektorów słonecznych do podgrzania czynnika
pośredniczącego. JeŜeli TET2 jest niŜsza od TET1 a TET5 = 60 oC zawór ZR1 zamknie
przepływ na
wymiennik W1 i otworzy obieg wymiennika W2. Kolektory słoneczne
podgrzewać będą czynnik pośredniczący układu wentylacyjnego do momentu uzyskania przez
niego temperatury zadanej (TET3- jej wartość przyjąć z projektu wentylacji). Szczegółowy
opis układu wentylacyjnego przedstawiony zostanie w projekcie wentylacji mechanicznej
kuchni.
Pompa Ps1 pracuje do momentu osiągnięcia temperatury zadanej: w zasobnikach ciepłej
wody układu kolektorów słonecznych ( TET5 = 60
o
C) oraz w obiegu czynnika
pośredniczącego (TET4).
Układ 28 kolektorów słonecznych zainstalowany zostanie na dachu parterowej części
budynku w której mieści się zaplecze kuchenne. Kolektory połączone będą w 10 baterii po 3 i
2 kolektory. KaŜda z baterii posiadać będzie zawór ręcznej regulacji Hydrocontrol firmy
OVENTROP (umoŜliwi on wyregulowanie rozpływów). Zawór ten naleŜy zamontować na
wyjściu mieszanki glikolowej z kolektorów (po podgrzaniu w kolektorach). Kolektory
strona 5
połączone będą z wymiennikiem W1 zlokalizowanym w pomieszczeniu zasobników przy
kotłowni oraz z wymiennikiem W2 zlokalizowanymi w
pomieszczeniu centrali
wentylacyjnej kuchni siecią rurociągów z rur stalowych. Szczegółowe rozmieszczenie
kolektorów na dachu przedstawiono na rys.4 natomiast rozmieszczenie urządzeń i
prowadzenie przewodów na poziomie piwnic na rys.3.
Zabezpieczenie
obydwu
układów
glikolowych
(kolektory słoneczne
i
czynnik
pośredniczący układu wentylacyjnego) stanowić będą przeponowe naczynie wzbiorcze ERE
firmy ELBI umieszczone w pomieszczeniu centrali wentylacyjnej kuchni. Dobór naczynia w
obiegu czynnika pośredniczącego przeprowadzony zostanie w projekcie wentylacji
mechanicznej kuchni. Zabezpieczeniem obiegu glikolowego układu kolektorów słonecznych
będzie naczynie ER 200. Zabezpieczeniem obiegu wodnego układu ciepłej wody będzie
przeponowe naczynie wzbiorcze umieszczone w
pomieszczeniu kotłowni (dobór
przeprowadzono w projekcie technologicznym kotłowni).
Pompy układów glikolowego oraz wodnego kolektorów słonecznych naleŜy zabezpieczyć
przed pracą „na sucho” (PR1,PR2).
Całością pracy układu sterować będzie sterownik swobodnie programowalny Exel firmy
HONEYWALL.
Dodatkowo dla układu glikolowego do wtłaczania mieszanki glikolowej do układu
kolektorów słonecznych
przewidziano w pomieszczeniu centrali wentylacyjnej montaŜ
pompy ręcznej skrzydełkowej typu S firmy LFP Leszno . W celu umoŜliwienia ewentualnego
spuszczenia mieszanki glikolowej (np. w przypadku awarii rurociągów itp.) przewidziano
specjalne zbiorniki do jej gromadzenia (w tym jeden powinien być usytuowany pod rurą
wyrzutową zaworu bezpieczeństwa ZB1).
4.1 Obieg glikolowy
4.1.1
Kolektory słoneczne
Wielkość pola kolektorów słonecznych podyktowana została moŜliwościami ich
zainstalowania na dachu parterowej części budynku w której mieści się zaplecze kuchenne (z
uwzględnieniem ekspozycji południowej). Dobrano 28 kolektory KS-2000S/L/P firmy
Hewalex.
strona 6
4.1.2
Wymiennik płytowy układu produkcji ciepłej wody (W1)
Wymiennik płytowy dobrano dla następujących parametrów:
- wydajność układu kolektorów słonecznych 35 kW
- parametry strony glikolowej :
temperatura wejściowa 50 oC
temperatura wyjściowa 40 oC
- parametry strony wodnej:
Dobór wymiennika przeprowadzono programem producenta wymienników firmy ALFA
LAVAL. Kartę doboru zamieszczono w załączniku nr 1. Dobrano wymiennik CB51-50H
(V22,V22) firmy Alfa Laval . Spadek ciśnienia po stronie glikolowej wynosi 17,2 kPa,
spadek po stronie wodnej 15,2 kPa.
4.1.3
Wymiennik płytowy układu wentylacji kuchni (W2)
Wymiennik płytowy dobrano dla następujących parametrów:
- wydajność układu kolektorów słonecznych 35 kW
- parametry obiegu kolektorów słonecznych :
- parametry obiegu czynnika pośredniczącego:
Dobór wymiennika przeprowadzono programem producenta wymienników firmy ALFA
LAVAL. Kartę doboru zamieszczono w załączniku nr 2. Dobrano wymiennik CB52-40L
(V22,V24) firmy Alfa Laval . Spadek ciśnienia po stronie układu kolektorów słonecznych
wynosi 9,12 kPa, spadek po stronie czynnika pośredniczącego 2,06 kPa.
4.1.4
Pompa obiegowa układu kolektorów słonecznych (Ps1)
Parametry do doboru:
-
wydajność pompy
G = Q/ (cp* ∆t)
gdzie:
Q – wydajność układu - 35 kW
cp – ciepło właściwe medium (35% glikol) - 3,89 kJ/kg*K
∆t – róŜnica temperatur przed i za wymiennikiem – 10 K
G = 35/ (3,89*10) = 0,899 kg/s = 3,24 t/h = 3,19 m3/h
strona 7
- wysokość ponoszenia
∆p = ∆pwym + ∆pr + ∆pz
gdzie:
∆pwym – opory wymiennika – 17,2 kPa
∆pr- opory sieci rozdzielczej obiegu i armatury – 35,0 kPa (obliczenia przeprowadzono
programem Gredi c.o – v.2 firmy Instalsoft
∆pz – spadek na zaworze trójdrogowym – 26,4 kPa
∆p =17,2 + 35,0 + 26,4 = 78,6 kPa
Dobrano pompę TP25-90R seria 100 firmy GRUNDFOS. Charakterystykę pompy
przedstawiono w załączniku 3.
4.1.5
Przeponowe naczynie wzbiorcze (NP1)
Pojemność całkowita naczynia:
Vc = {[Vinst *(a + b) + V kol]*(pmax+1)}/( pmax – p1)
gdzie:
Vinst – pojemność całkowita instalacji 296 dm3 (instalacja wraz ze zbiornikiem
schładzającym zabezpieczającym membranę naczynia przeponowego przed zbyt wysoką
temperaturą)
a – wskaźnik początkowej pojemności naczynia przeponowego – 0,015
b – wskaźnik rozszerzalności objętościowej nośnika energii – 0,067
V kol – pojemność baterii kolektorów – 37 dm3
pmax = pdop – 0,5 bara = 6 - 0,5 = 5,5 bara
pdop – ciśnienie otwarcia zaworu bezpieczeństwa – 6 bar
p1 – nadwyŜka ciśnienia statycznego w naczyniu
p1 = 1,5 + pstat = 1,5 + 0,8 = 2,3 bara
pstat- ciśnienie statyczne układu – 0,8 bara
Vc ={[296*(0,015+0,067)+37]*(5,5+1)}/(5,5-2,3) = 125 dm3
Dobrano naczynie ER 200 (Vc=200 dm3) firmy ELBI
Średnica rury wzbiorczej powinna wynosić minimum:
D = 0,7 Vu0,5 = 0,7 * 2000,5 = 10 mm lecz nie mniej niŜ 20 mm.
Dobrano rurę miedzianą DN25 .
strona 8
4.1.6
Zawór bezpieczeństwa (ZB1)
Przepustowość zaworu bezpieczeństwa strony glikolowej układu kolektorów słonecznych
wynosi:
m3600*N/r
gdzie:
N - moc wymiennika – 35 kW
r – ciepło parowania wody przy ciśnieniu przed zaworem (p=0, 66MPa) – r = 2056 kJ/kg
m3600*35/2056 = 61,28 kg/h
Udział pary w mieszance wynosi:
x2 = (i1 – i2 ) / r
gdzie:
i1 – entalpia cieczy przed zaworem bezpieczeństwa przy ciśnieniu zrzutowym – 711 kJ/kg
i2 – entalpia cieczy na wylocie z zaworu bezpieczeństwa przy ciśnieniu atmosferycznym –
419 kJ/kg
r – ciepło parowania cieczy przy ciśnieniu przed zaworem bezpieczeństwa - 2056 kJ/kg
x2 = (711-419)/2056 = 0,142
Powierzchnia wypływu :
Aw = (1-x2)*m / {5,03*∝c* [(p1 – p2)* ρ1]0,5}
gdzie:
∝c – współczynnik wypływu cieczy dla zaworu bezpieczeństwa typu 2115 – 0,2
p1 – ciśnienie zrzutowe p1= pp*1,1
pp – ciśnienie początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa – 0,6 MPa
P1 = 0,6*1,1 = 0,66 MPa
P2 – ciśnienie odpływowe - 0
ρ1 - gęstość wody przed zaworem bezpieczeństwa – 899 kg/m3
Aw = (1-0,142)*61,28 / {5,03*0,2* [(0,66 –0)* 899]0,5} = 2,15
Powierzchnia wypływu pary wodnej:
Ap = (x2*m)/[10*K1*K2*∝*(p1+0,1)]
gdzie:
∝- współczynnik wypływu dla zaworu typu 2115 – 0,55
K1 – współczynnik poprawkowy uwzględniający właściwości czynnika przed zaworem
bezpieczeństwa – 0,53
strona 9
K2 – współczynnik poprawkowy uwzględniający wpływ stosunku ciśnień – 1
Ap = (0,142*61,28)/[10*0,53*1*0,55*(0,66+0,1)] = 3,93
Sumaryczna wielkość przekroju zaworu bezpieczeństwa wynosi:
A = Aw + Ap= 2,15 + 3,93 = 6,08
Najmniejsza średnica wewnętrzna kanału przepływowego zaworu bezpieczeństwa:
d = (4*A/π)0,5 = (4* 6,08 /3,14)0,5 = 2,8
Dobrano zawór bezpieczeństwa membranowy firmy SYR typu 2115:
- wartość ciśnienia początku otwarcia – 6 bar
- wielkość – ¾ ”
- wewnętrzna średnica króćca dolotowego 14 mm
4.1.7
Pompa do napełniania zładu mieszanka glikolową (Ps3)
Zład napełniany będzie pompą ręczną skrzydełkową typu S firmy LFP Leszno. Kartę
katalogową pompy przedstawiono w załączniku 5.
4.1.8
Zawór trójdrogowy (ZR1)
Przepływ mieszanki glikolowej w układzie kolektorów słonecznych wynosi 3,24 t/h
ZałoŜony spadek ciśnienia na zaworze ∆pz= 0,3 bara
kv= Gc/∆pz0,5 = 3,24/0,30,5 = 5,9 m3/h
Dobrano zawór trójdrogowy typu V5431A1033 o DN20 i kvs= 6,3 m3/h firmy Honeywell.
4.2 Obieg wodny
4.2.1
Pompa obiegu zasobników (Ps2)
Parametry do doboru:
-
wydajność pompy
G = Q/ (cp* ∆t)
gdzie:
Q – wydajność układu kolektorów słonecznych - 35 kW
cp – ciepło właściwe medium – 4,19 kJ/kg*K
∆t – róŜnica temperatur przed i za wymiennikiem – 10 K
G = 35/ (4,18*10) = 0,84 kg/s = 3,01 t/h = 3,04 m3/h
- wysokość ponoszenia
∆p = ∆pwym + ∆po
strona 10
gdzie:
∆pwym – opory wymiennika – 15,2 kPa
∆po- opory obiegu zasobników układu kolektorów słonecznych – 14 kPa
∆p =15,2 + 14 = 29,2 kPa
Dobrano pompę UPS 32-60F seria 200 firmy GRUNDFOS. Charakterystykę pompy
przedstawiono w załączniku nr 4.
4.2.2
Zasobniki ciepłej wody (Zk1, Zk2, Zk3, Zk4)
Pojemność całkowita zasobników obliczono z wzoru:
Vc= a * Fk
gdzie:
a – wskaźnik litrów zasobnika na 1 m2 kolektora - 40 dm3/m2
Fk – powierzchnia pola kolektorowego – 50 m2
Vc= 40*50= 2000 dm3
Dobrano cztery zasobniki buforowe typu PS o pojemności po 500 dm3 kaŜdy firmy
CIBET.
4.2.3
Zawór bezpieczeństwa (ZB2)
Przepustowość zaworu bezpieczeństwa strony wodnej układu kolektorów słonecznych
wynosi:
m3600*N/r
gdzie:
N - moc wymiennika – 35 kW
r – ciepło parowania wody przy ciśnieniu przed zaworem (p=0, 66MPa) – r = 2056 kJ/kg
m3600*35/2056 = 61,28 kg/h
Udział pary w mieszance wynosi:
x2 = (i1 – i2 ) / r
gdzie:
i1 – entalpia cieczy przed zaworem bezpieczeństwa przy ciśnieniu zrzutowym – 711 kJ/kg
i2 – entalpia cieczy na wylocie z zaworu bezpieczeństwa przy ciśnieniu atmosferycznym –
419 kJ/kg
r – ciepło parowania cieczy przy ciśnieniu przed zaworem bezpieczeństwa - 2056 kJ/kg
x2 = (711-419)/2056 = 0,142
strona 11
Powierzchnia wypływu :
Aw = (1-x2)*m / {5,03*∝c* [(p1 – p2)* ρ1]0,5}
gdzie:
∝c – współczynnik wypływu cieczy dla zaworu bezpieczeństwa typu 2115 – 0,2
p1 – ciśnienie zrzutowe p1= pp*1,1
pp – ciśnienie początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa – 0,6 MPa
P1 = 0,6*1,1 = 0,66 MPa
P2 – ciśnienie odpływowe - 0
ρ1 - gęstość wody przed zaworem bezpieczeństwa – 899 kg/m3
Aw = (1-0,142)*61,28 / {5,03*0,2* [(0,66 –0)* 899]0,5} = 2,15
Powierzchnia wypływu pary wodnej:
Ap = (x2*m)/[10*K1*K2*∝*(p1+0,1)]
gdzie:
∝- współczynnik wypływu dla zaworu typu 2115 – 0,55
K1 – współczynnik poprawkowy uwzględniający właściwości czynnika przed zaworem
bezpieczeństwa – 0,53
K2 – współczynnik poprawkowy uwzględniający wpływ stosunku ciśnień – 1
Ap = (0,142*61,28)/[10*0,53*1*0,55*(0,66+0,1)] = 3,93
Sumaryczna wielkość przekroju zaworu bezpieczeństwa wynosi:
A = Aw + Ap= 2,15 + 3,93 = 6,08
Najmniejsza średnica wewnętrzna kanału przepływowego zaworu bezpieczeństwa:
d = (4*A/π)0,5 = (4* 6,08 /3,14)0,5 = 2,8
Dobrano zawór bezpieczeństwa membranowy firmy SYR typu 2115:
- wartość ciśnienia początku otwarcia – 6 bar
- wewnętrzna średnica króćca dolotowego 14 mm
4.2.4
Zawór trójdrogowy (ZR2)
Przepływ wody cyrkulacyjnej 1 t/h załoŜony spadek ciśnienia na zaworze Wpz=0,025
bara.
Kv=G/∆p2 0,5 =
1
=2
0,250,5
strona 12
Dobrano zawór trójdrogowy typu Mg SB 121 kvs= 2,5 DN 15 z siłownikiem 62P
( 0 ÷ 10V ) firmy ESBE
5
Wytyczne montaŜowe
5.1 Układ glikolowy
Układ kolektorów słonecznych zainstalować na dachu na stelaŜach stalowych
dostarczanych przez firmę Hewalex. StelaŜe powinny umoŜliwiać ustawienie kolektorów pod
kątem 30o do płaszczyzny poziomej. Kolektory naleŜy łączyć w baterie przy pomocy złączek
dostarczanych przez producenta kolektorów. Rozmieszczenie baterii kolektorowych na dachu
zaplecza kuchennego przedstawiono na tys.4. Przewody obiegu kolektorów słonecznych
wykonać z rur stalowych. Trasy prowadzenia sieci rozdzielczej układu kolektorów
słonecznych przedstawiono na rys.3 i 4. Przewody mocować uchwytami do dachu zachowując
podane na rysunku spadki. Przewody obiegu glikolowego z poziomu dachu do pomieszczenia
centrali wentylacyjnej kuchni znajdującej się na poziomie piwnic prowadzone będą przez
pomieszczenie zamraŜarek i chłodziarek natynkowo. W pomieszczeniu centrali wentylacyjnej
przewody prowadzić natynkowo pod stropem aŜ do miejsca projektowanego wymiennika
ciepła.
NaleŜy zwrócić uwagę na montaŜ zaworu ZR1 w obiegu kolektorów słonecznych. Zawór
powinien być zamontowany tak, aby trzon był w połoŜeniu poziomym (niedozwolony jest
montaŜ dźwignią do dołu).
W obiegu naleŜy zamontować licznik ciepła bilansujący uzysk z kolektorów słonecznych.
MontaŜ licznika wykonać zgodnie z DTR urządzenia.
Wszystkie przewody układu kolektorów słonecznych zaizolować izolacją z wełny
szklanej firmy Gullfiber ( po wykonaniu płukania i przeprowadzeniu z wynikiem pozytywnym
próby ciśnieniowej). Odcinki przewodów prowadzone na dachu dodatkowo obudować
płaszczem z blachy stalowej ocynkowanej. Przewody prowadzone pomieszczeniu pralni oraz
w pomieszczeniu zamraŜarek po zaizolowaniu obudować płytami gipsowo-kartonowymi.
Próbę ciśnieniową wykonać pod ciśnieniem 0,9 MPa przy odłączonych kolektorach
słonecznych, zaworze bezpieczeństwa i przeponowym naczyniu wzbiorczym (same
przewody).
Płukanie wykonać przy całkowicie otwartych zaworach Hydrocontrol. Woda uŜyta do
płukania powinna być przefiltrowana (filtr siatkowy o wymiarze oczek siatki 50-100 µm).
Po wykonaniu płukania i próby ciśnieniowej przeprowadzić regulację nastawczą na
zaworach Hydrocontrol.
Rurę wyrzutową zaworu bezpieczeństwa naleŜy wyprowadzić nad pusty zbiornik po
mieszance glikolowej. W pomieszczeniu centrali wentylacyjnej kuchni pozostawić zbiorniki
po zakupionej mieszance glikolowej do których moŜliwy byłby spust mieszanki glikolowej w
przypadku awarii.
Wszystkie przejścia rurociągów przez ściany nośne budynku wykonać w klasie
odporności ogniowej EI 120, a przez stropy w klasie EI 60.
strona 13
Mieszanka glikolowa powinna być dostarczona na budowę w wymaganym stęŜeniu
jako gotowy roztwór wodny i dlatego nie stwarza ona zagroŜenia wybuchem. Proponuje
się zastosowanie mieszanki ERGOLIT ECO dostarczanej przez producenta kolektorów
słonecznych firmę Hewalex.
5.2 Układ wodny
Układ wodny zaprojektowano z rur fusiotherm Stabi firmy Aquatherm. Trasy prowadzenia
przestawiono na rys.4.
W celu zapewnienia dezynfekcji układu solarnego przewidziano montaŜ zaworu
trójdrogowego ZR2 w obiegu cyrkulacji CWU. Zawór ten w okresie prowadzenia dezynfekcji
układu CWU przekazuje przegrzana wodę z obiegu cyrkulacyjnego na zbiorniki buforowe
układu solarnego. Zawór ten naleŜy montować zgodnie z DTR urządzenia.
Zimną wodę, która doprowadzona zostanie do układu produkcji ciepłej wody naleŜy
odpiąć z projektowanej instalacji zimnej wody budynku. Przewody prowadzić natynkowo
zgodnie z uwagami podanymi na rys.4. Przewody mocować uchwytami do stropu oraz ścian
w odległościach nie większych od maksymalnych rozstawów uchwytów przesuwnych
podanych w „System instalacyjny PP-R fusiotherm - wytyczne projektowania” wydane
Aguatherm Polska. Prowadzenie przewodów zapewnia ich samokompensację.
Wszystkie przewody układu wodnego zaizolować izolacją z pianki poliuretanowej firmy
Steinonorm w płaszczu z PCV ( po wykonaniu płukania i przeprowadzeniu z wynikiem
pozytywnym próby ciśnieniowej).
Próbę ciśnieniową wykonać jako próbę wstępną, główną i końcową. Przy próbie wstępnej
naleŜy zastosować ciśnienie próbne 0,9 MPa. Ciśnienie to musi w okresie 30 minut być
wytworzone dwukrotnie w odstępie 10 minut. Po dalszych 30 minutach próby, ciśnienie nie
moŜe obniŜyć się o więcej niŜ 0,6 bara i nie mogą wystąpić nieszczelności. Bezpośrednio po
próbie wstępnej naleŜy wykonać próbę główną. Czas tej próby wynosi 2 godziny. W tym
czasie ciśnienie odczytane po próbie wstępnej nie moŜe obniŜyć się o więcej niŜ 0,2 bara.Po
jej zakończeniu naleŜy przeprowadzić próbę końcową. W próbie tej w 4 cyklach co najmniej
5 minutowych wytwarzane jest na przemian ciśnienie 10 i 1 bar. Pomiędzy poszczególnymi
cyklami próby sieć powinna być pozostawiona w stanie bezciśnieniowym. W Ŝadnym miejscu
instalacji nie mogą wystąpić nieszczelności. W czasie próby zawór bezpieczeństwa i
przeponowe naczynie wzbiorcze powinno być odcięte.
Płukanie wykonać przez filtr siatkowy o wymiarze oczek siatki 50-100 µm.
Zastosowane urządzenia i materiały winny posiadać certyfikat zgodności z PN lub
zgodność z aprobatą techniczną wraz z oceną higieniczno-sanitarną pozwalającą na
stosowanie w budownictwie.
Wszystkie prace naleŜy prowadzić zgodnie z wytycznymi montaŜowymi producentów,
zgodnie z “Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlano montaŜowych” tom II
oraz przy zachowaniu obowiązujących przepisów z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy.
strona 14
6
Wytyczne elektryczne
Wykonać zasilanie następujących urządzeń:
- pompy TP25-90R seria 100 firmy GRUNDFOS (dane techniczne podano w załączniku
2)
-
pompy UPS32-60F seria 200 firmy GRUNDFOS ( dane techniczne podano w
załączniku 3)
-
siłownika zaworu trójdrogowego V5431A1033
-
siłownika zaworu trójdrogowego SB62P
7
Wytyczne budowlane
MontaŜ kolektorów wykonać na konstrukcjach wsporczych dostarczonych przez
producenta kolektorów zgodnie z wytycznymi podanymi na rys. 4. Przewidziano wymianę
pokrycia dachowego (papy) na całej powierzchni dachu parterowej części zaplecza
kuchennego.
8
Zestawienie materiałów
Lp.
Pozycja
1
Kolektor słoneczny typu KS-
Jednostka Ilość
Szt.
28
Oznaczenie
na rys.
Producent
HEWALEX
strona 15
Lp.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Pozycja
2000S/L/P
Przeponowe naczynie wzbiorcze
ER200 (Vc=200 dm3)
Zasobniki typu PS500
(pojemność 500 dm3)
Pompa TP 25 - 90 R seria 100
(z silnikiem 1 fazowym) z
uszczelnieniem RUUE
Pompa UPS 32-60F firmy seria 200
(z silnikiem 1 fazowym)
Pompa ręczna skrzydełkowa typu S
DN25
Wymiennik CB51-50H(V22,V22)
Wymiennik CB52-40L(V22,V24)
Zawór bezpieczeństwa
membranowy firmy SYR typu
2115:
- wartość ciśnienia początku
otwarcia – 6 bar
Zawór V5431A1033
DN20, kvs= 6,5 m3/h
Zawór trójdrogowy typu MG
SB121 DN15, kvs= 2,5 m3/h
Z siłownikiem 62P
(sterownik 0÷10V, zasilanie 24V)
Zawory kulowe gwintowane
DN40,PN 6, tmax=150oC
Zawory kulowe gwintowane ze
złączką do węza DN15, PN 6,
Jednostka Ilość
Oznaczenie
na rys.
Producent
Szt.
1
NP1
ELBI
Szt.
4
Zk1,Zk2,Zk3,
Zk4
CIBET
Szt.
1
Ps1
GRUNDFOS
Szt.
1
Ps2
GRUNDFOS
Szt.
1
Ps3
LFP Leszno
Szt.
Szt.
1
1
W1
W2
ALFA-LAVAL
ALFA-LAVAL
Szt.
2
ZB1,ZB2
SYR
Kpl.
1
ZR1
Honeywell
Kpl.
1
ZR2
ESBE
Szt.
8
ZK1
Szt.
5
ZK2
Szt.
8
ZK3
Szt.
15
ZK4
Szt.
3
ZK5
Szt.
5
ZK7
Szt.
3
ZS1
strona 16
Lp.
19
20
21
22
23
25
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Pozycja
tmax=150oC
Zawory kulowe gwintowane ze
złączką do węŜa
DN15, PN 6, tmax=100oC
Filtr siatkowy gwintowany DN40,
PN6, tmax=150oC
PN6, tmax=150oC
PN6, tmax=100oC
Zawór zwrotny klapowy
gwintowany
DN40, PN6, tmax=150oC
gwintowany
gwintowany
Licznik ciepła PolluTherm
GWF-MTWH 6 m3/h z
przekaźnikiem i czujnikami
Zawory ręcznej regulacji typu
Hydrocontrol z króćcem
spustowym DN15
Manometr zwykły o średnicy
obudowy 100 mm,
zakres 0-1,0 MPa, kl.1,6
Kurek manometryczny fig.528
M20x1,5
Termometr cieczowy kl.1,6
zakres –30 oC –150oC
Termometr cieczowy kl.1,6
zakres 0-100oC
Automatyczne odpowietrzniki
DN15
Rury stalowe czarne:
DN40
DN32
DN25
DN20
Jednostka Ilość
Oznaczenie
na rys.
Szt.
10
ZS2
Szt.
1
F1
Szt.
1
F2
Szt.
1
F3
Szt.
1
ZZ1
Szt.
1
ZZ2
Szt.
1
ZZ3
Kpl.
1
LC
Szt.
10
szt.
7
szt.
7
szt.
2
T1
szt.
6
T2
Szt.
15
Odp
m
164
15
18
60
Producent
INVENSYS
OVENTROP
M1
OVENTROP
strona 17
Lp.
33
33
34
35
36
37
Pozycja
DN15
Rury Stabi
- 50 x 6,9
- 16 x 2,2
- 32 x4,5
Izolacja 7300 Alu na rurociągi:
- DN40 gr.30 mm
- DN32 gr.30 mm
- DN25 gr.30 mm
- DN20 gr.30 mm
- DN15 gr 30 mm
Izolacja z pianki poliuretanowej w
płaszczu PCVna rurociągi :
- 50 x 6,9 gr.20mm
- 32 x 4,5 gr.20mm
Kolektor schładzający z rur
stalowych czarnych
StelaŜ do montaŜu baterii
kolektorów pod kątem 30 o z
kompletem złączek
na 3 szt
na 2 szt
ERGOLIT ECO
Jednostka Ilość
Oznaczenie
na rys.
Producent
7
m
m
55
3
13
164
15
18
60
7
55
13
Szt.
1
Szt.
dm3
Gullfiber
STEINONORM
Wg. szczegółu A na
rys. 3
HEWALEX
8
2
333
HEWALEX
UWAGA
PODANE W ZESTAWIENIU URZĄDZENIA MOśNA ZASTĄPIĆ INNYMI O
ODPOWIADAJĄCYCH IM LUB LEPSZYCH PARAMETRACH TECHNICZNYCH.
NALEśY JEDNAK ZWRÓCIĆ UWAGĘ NA ICH GABARYTY (ABY MOśLIWA
BYŁA ICH ZABUDOWA W PODANYCH MIEJSCACH) ORAZ WYMAGANIA
DOTYCZĄCE
ZASILANIA
ELEKTRYCZNEGO
(W
PRZYPADKU
ZASTOSOWANIA URZĄDZEŃ O WIĘKSZYCH MOCACH MOśE ZAJŚĆ
KONIECZNOŚĆ KOREKTY ZASILANIA ELEKTRYCZNEGO).
strona 18

Kolektory50

Transkrypt

Podobne dokumenty

Zestaw solarny HEWALEX 3TLP-KOMPAKT300HB przeznaczony

Bezpiecznik termiczny MST-01

„Zwiększenie wykorzystania energii odnawialnej na terenie Gminy

Termomodernizacja obiektów użyteczności publicznej, w tym system

Lista projektów wybranych do dofinansowania ze zmniejszonym

DOTACJE DO KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH

Dofinansowanie ze środków Unii Europejskiej

Zespół ZNP 18 DS

Załącznik nr 2 do ogłoszenia

Budowa kolektorów słonecznych na budynkach Domu Pomocy