DANE DO OBLICZEŃ

Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
DANE DO OBLICZEŃ
Typ węzła: ECWS - 280/250
Obiekt / Adres: Wrocław, ul. Grabiszyńska 309
kod: 460515
1. Parametry temperaturowe sieci LATO
zasilanie
powrót
TZOLATO
TPOLATO
65 °C
25 °C
2. Parametry temperaturowe sieci ZIMA
zasilanie
powrót
przechłodzenie sieci
przechłodzenie sieci
TZOZIMA
TPOZIMA
dTZOZIMA
dTZOLATO
130 °C
63 °C
3 °C
3 °C
powrót c.o.
TPOZIMA
55 °C
zima
lato
Pdysp.Z
Pdysp.L
200 kPa
200 kPa
PMAX
1,6 MPa
3. Ciśnienie dyspozycyjne
4. Ciśnienie dopuszczalne wody sieciowej
5. Parametry temperaturowe instalacji c.o.
zasilanie
powrót
TZCO
TPCO
70 °C
50 °C
6. Parametry temperaturowe instalacji c.w.
zasilanie
powrót
TCW
TZW
60 °C
10 °C
7. Zapotrzebowanie ciepła c.o.
QCO
280,0 kW
250,0
125,0
125,0
137,5
8. Zapotrzebowanie ciepła c.w.
maksymalne
średnie
I-stopień 0.5*QCWmax
II-stopień 0.55*QCWmax
QCWmax
QCWśrednie
QCW1
QCW2
9. Opory instalacji
centralne ogrzewanie
ciepła woda uŜytkowa
HCO
HCW
centralne ogrzewanie
ciepła woda uŜytkowa
PMAXCO
PMAXCW
0,50 MPa
0,60 MPa
11. Ciśnienie statyczne instalacji
PSTATco
3,4 bar
12. Pojemność instalacji
Vco
10. Ciśnienie dopuszczalne w instalacji
kW
kW
kW
kW
47 kPa
40 kPa
3
2,20 m
Strona 1 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
OBLICZENIA PRZEPŁYWÓW
Przepływy - strona sieciowa

3,6
G1 =
*
C W * ρ ŚR
 (T ZOZIMA
N
− dT
CO
ZOZIMA
) − T POZIMA
+
(T ZOZIMA
0 , 55 * N
− dT ZOZIMA



ŚR
CW
)− T
CW
POZIMA
Przyjęte wartości do obliczeń przepływu - zima
średnia temperatura wody sieciowej - zima : ( (130,0 °C + 63,0 °C ) - 3,0 °C )/ 2 = 95,0 °C
955,00
4,228
gęstość wody sieciowej dla temp. średniej - zima :
ciepło wł. wody sieciowej dla temp. średniej - zima :
kg/m3
kJ/kg*K
G1 = 3,6 / (4,228 * 955,00) * [ 280 000 / (( 130,00 - 3,00 ) - 63,00 ) + 0,55 * 125 000 / (( 130,00-3,00 )63,00 ) ] = 4,43 m3/h
G 1=
G
2
=
C
W
3 ,6
* ρ
ŚR

* 

4,43
(T
m3/h
N
ZOLATO
− dT
MAX
ZOLATO
CW
)−
CW
T
POLATO



Przyjęte wartości do obliczeń przepływu - zima
średnia temperatura wody sieciowej - zima : ( (65,0 'C + 25,0 'C ) - 3,0 'C )/ 2 = 43,5 'C
gęstość wody sieciowej dla temp. średniej - zima :
ciepło wł. wody sieciowej dla temp. średniej - zima :
992,00
4,174
kg/m3
kJ/kg*K
G1 = 3,6 / (4,174 * 992,00) * [ 250 000 / (( 65,00-3,00 )-25,00 ) ] = 5,87 m3/h
G 2=
5,87
3
m /h
Zgodnie z wymaganiami technicznymi do projektowania FORTUM Wrocław S.A.
do obliczeń przyjmuje się przepływ wody sieciowejktóra ma większą wartość, tzn.:
Przepływy - strona instalacyjna
przepływ wody instalacyjnej c.o.
przepływ wody instalacyjnej c.w.
przepływ wody cyrkulacji
0.3*Gicw
Gico
Gicw
Gicyr
3,33 kg/s
1,19 kg/s
0,36 kg/s
5,87 m3/h
12,04 t/h
4,30 t/h
1,29 t/h
3
12,41 m /h
3
4,43 m /h
3
1,33 m /h
Strona 2 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
DOBÓR ŚREDNIC PRZYŁĄCZY
Średnica przyłącza c.o. (strona sieciowa) :
Przyjęto Dn rury
Prędkość przepływu u =
40 mm
0,80 m/s
Przyjęto Dn rury
Prędkość przepływu u =
50 mm
0,77 m/s
Przyjęto Dn rury
Prędkość przepływu u =
Średnica przyłącza c.o. (strona instalacyjna)
Przyjęto Dn rury
Prędkość przepływu u =
Średnica przyłącza c.w. (strona instalacyjna)
Przyjęto Dn rury
Prędkość przepływu u =
Średnica przyłącza cyrkulacji
Przyjęto Dn rury
Prędkość przepływu u =
65 mm
0,66 m/s
Średnica przyłącza c.w. (strona sieciowa) :
Średnica przyłącza sieci miejskiej :
80 mm
0,69 m/s
50 mm
0,63 m/s
32 mm
0,46 m/s
DOBÓR LICZNIKÓW ENERGII CIEPLNEJ I WODOMIERZY
Licznik główny - dostarcza FORTUM Wrocław :
przepływ wody sieciowej
przepływ nominalny przepływomierza
spadek ciśnienia dla Qn
obliczeniowy spadek ciśnienia na przepływomierzu
Qn
Dobrano przepływomierz typu:
z przelicznikiem typu:
ULTRAFLOW 54 Qn = 6.0m³/h [260mm x 1"]
MULTICAL 602
5,87
6,00
20,0
19,17
3
m /h
m3/h
kPa
kPa
Kamstrup
Kamstrup
Wodomierz zimnej wody:
3
4,43 m /h
przepływ wody instalacyjnej
przepływ nominalny wodomierza
Qn
Dobrano wodomierz typu:
3
10,00 m /h
Powogaz
WS-10 dn32
Wodomierz uzupełnienia c.o.:
przepływ wody przez wodomierz
3
0,37 m /h
3%Gico
przepływ nominalny wodomierza
Dobrano wodomierz typu:
Qn
JS-90-1.6 NK dn 15
10 l/imp.
3
1,60 m /h
Powogaz
Strona 3 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
DOBÓR WYMIENNIKA - C.O.
Obliczeniowa moc wymiennika c.o.
280,0 kW
Tzz/Tpz :
tzco/tpco :
130 / 63 °C
70 / 50 °C
dla powyŜszych parametrów dobrano
typ wymiennika
ilość wymienników - równolegle (element)
CB110-20L
Alfa Laval
1 szt.
Opory wymiennika c.o.
przepływ - strona sieciowa
przepływ - strona instalacyjna
1,00 kg/s
3,33 kg/s
strona sieciowa
strona instalacyjna
Hrco
Hpco
2,26 kPa
18,50 kPa
DOBÓR POMPY OBIEGOWEJ C.O.
przepływ wody instalacyjnej c.o.
Gico
3
12,41 m /h
Urządzenia czyszczące wodę instalacyjną:
filtr siatkowy typu:
FS-1-80
Kv filtrco1
3
125,0 m /h H filtrco1
0,99 kPa
opory instalacji c.o.
opór wymiennika c.o. - strona instalacyjna
przyjęte opory na filtrze:
opory miejscowe:
wysokość podnoszenia
Hco
Hpco
H filtrco1
H wi
47,10
18,50
1,98
5,00
72,58
wydatek pompy
wysokość podnoszenia
Vp=Gico
Vp
Hp
12,41 m /h
7,30 msw
Dobrano pompę typu
1~230V/50Hz
Stratos 50/1-12
1 szt.
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
3
WILO
Strona 4 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
ZABEZPIECZENIE INSTALACJI C.O. ( PN-B-02414:1999 )
Masowa przepustowość zaworu
M = 447.3*b*A*[(p2-p1)*g]^0.5
w którym :
p2=
16
bar
- ciśnienie dopuszczalne wody sieciowej
p1=
5
bar
- ciśnienie dopuszczalne instalacji c.o.
g=
935
kg/m3
- gęstość wody sieciowej przy jej obliczeniowej temp.
b=
2
A=
0,0000352
M=
3,193549891 kg/s
Dobrano
1
- współczynnik zaleŜny od róznicy ciśnień p2-p1
(jeŜeli p2-p1>5 to b=2, jeŜeli p2-p1<=5 to b=1)
m2
- powierzchnia przekroju poprz. płyty wym. CB110
- masowa przepustowość zaworu
zawór bezpieczeństwa
G=
3,19
kg/s
- masowa przepustowość pojedyńczego zaworu
przy zastosowaniu 1 szt. zaworów bezpieczeństwa
G=
3,19
kg/s
- masowa przepustowość zaworu
ac=
0,41
g=
935
p1=
do=
Średnica wlotu zaworu
do=54[G/ac*(p1*g)^0.5]^0.5
w którym :
- dopuszczalny współczynnik wypływu zaworu
kg/m3
- gęstość wody sieciowej przy jej obliczeniowej temp.
5
bar
- ciśnienie dopuszczalne instalacji c.o.
18,23
mm
- średnica wlotu zaworu
Dobrano zawór SYR 1915 Dn 25, do=20 mm - 1 szt.
Hans Sasserath
Strona 5 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
Obliczenia naczynia wzbiorczego c.o. (wg. PN-99/B-02414)
Parametry instalacji grzewczej
zapotrzebowanie ciepła
pojemność instalacji ~
maksymalne ciśnienie w instalacji
obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na zasilaniu
obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na powrocie
Qco
V
pmaxco
tZ
tP
ciśnienie statyczne budynku
280
2,2
5,0
70,0
50,0
kW
3
m
bar
°C
°C
Pstat.
3,4 bar
1. Ciśnienie wstępne w naczyniu wzbiorczym przeponowym
p
2. Maksymalne obliczeniowe ciśnienie w naczyniu
pmax
3. Pojemność uŜytkowa naczynia
ρ1
gęstość wody instalacyjnej w temperaturze początkowej
t1
temperatura początkowa
∆v
przyrost objętości właściwej wody instalacyjnej
Minimalna pojemność uŜytkowa naczynia wzbiorczego przeponowego wyznaczona wg wzoru:
Vu
Vu= V* ρ1 * ∆ v
3,6 bar
5,0 bar
4. Pojemność całkowita naczynia
Minimalna pojemność całkowita naczynia wzbiorczego wyznaczona wg wzoru:
pmax+1
Vn= Vu*
pmax-p
Vn
5. Rura wzbiorcza
Minimalna średnica wewnętrzna rury wzbiorczej (nie mniej niŜ 20 mm):
d
dmin
Dobrano naczynie typu:
250N
1 szt.
3
999,7 kg/m
10,0 °C
3
0,0224 dm /kg
49,3 dm3
211,1 dm
3
4,9 mm
25,0 mm
Reflex
Strona 6 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
DOBÓR WYMIENNIKÓW - C.W.
Obliczeniowa moc wymiennika c.w.
moc cieplna I-go stopnia c.w.
moc cieplna II-go stopnia c.w.
przepływ - strona sieciowa
Qcwmax
250,0 kW
Tzl/Tpl :
tcw/tzw :
65 / 25 °C
60 / 10 °C
Qcw1
Qcw2
zima
lato
przepływ - strona sieciowa dla ∆T=28°C zima
lato
dla powyŜszych parametrów dobrano
typ wymiennika-lutowany (I i II stopień razem)
ilość wymienników
CB76-80H (2.2)
125,0
137,5
2,17
1,49
1,17
1,49
kW
kW
kg/s
kg/s
kg/s
kg/s
Alfa Laval
1 szt.
Zestawienie oporów wymienników:
Strona sieciowa:
I-stopień zima
II-stopień zima
opory wymiennika
Hrcwz1
3,6 kPa
Hrcwz2
3,6 kPa
przepływ
2,17 kg/s
1,17 kg/s
I-stopień lato
II-stopień lato
Hrcwl1
Hrcwl2
7,2 kPa
7,2 kPa
1,49 kg/s
1,49 kg/s
Strona instalacyjna:
I-stopień lato
II-stopień lato
Hpcw1
Hpcw2
4,5 kPa
4,5 kPa
1,19 kg/s
1,19 kg/s
DOBÓR POMPY CYRKULACYJNEJ C.W.
przepływ wody cyrkulacyjnej
Gcyr=
3
1,33 m /h
H filtrcyr
0,44 kPa
Urządzenia czyszczące wodę instalacyjną:
filtr siatkowy typu:
FS-32
Kv filtrcyr
3
20 m /h
Dobór parametrów pracy pompy:
opory instalacji c.w.
opór wymiennika c.w. - strona instalacyjna
przyjęte opory na filtrze
opory miejscowe:
wysokość podnoszenia
Hcw
Hpcw2
H filtrcyr
H wicw
wydatek pompy
wysokość podnoszenia
Vpcyr
Hpcyr
Dobrano pompę typu:
(1 x 230 V)
Stratos-Z 25/1-8
40,00
4,50
0,44
5,00
49,94
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
3
1,33 m /h
5,00 msw
WILO
1 szt.
Strona 7 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
ZABEZPIECZENIE INSTALACJI C.W. (PN-76 / B-02440)
Masowa przepustowość zaworu
G = 1.59*ac1*b*F*[(p3-p1)*y1]^0.5
w którym :
p3=
1,6
MPa
- ciśnienie czynnika grzejnego na zasilaniu
p1=
0,6
MPa
- ciśnienie dopuszczalne instalacji c.w.
y1=
935
kG/m3
- cięŜar objętościowy wody grzejnej przy najniŜszej
występującej na zasilaniu temperaturze tej wody
ac1=
1
- współczynnik wypływowy wody grzejnej dla pękniętej
płyty wymiennika
b=
2
- współczynnik zaleŜny od róznicy ciśnień p3-p1
(jeŜeli p3-p1>5 to b=2, jeŜeli p3-p1<=5 to b=1)
F=
41,8
Dobrano
G=
2
2032,3
mm2
- powierzchnia przekroju poprz. płyty wym. CB76
zawory bezpieczeństwa
kG/h
- masowa przepustowość pojedynczego zaworu
kG/h
- masowa przepustowość zaworu
Średnica wlotu zaworu
d=[4G/(3.14*1.59*ac*((1.1p1-p2)*y1)^0.5]^0.5
w którym :
G=
2032,3
ac=
0,3
y1=
935
kG/m3
- cięŜar objętościowy wody grzejnej przy najniŜszej
występującej na zasilaniu temperaturze tej wody
p1=
0,6
MPa
- ciśnienie dopuszczalne instalacji c.w.
p2=
0
MPa
- ciśnienie na wylocie z zaworu
do=
14,78
mm
- średnica wlotu zaworu
Dobrano zawór SYR 2115 Dn25, do=20 mm - 2 szt.
- dopuszczalny współczynnik wypływu zaworu
Hans Sasserath
Strona 8 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
OBLICZENIA OPORÓW MODUŁU PRZYŁĄCZENIOWEGO
Opór węzła przyłączeniowego - zima
Urządzenia czyszczące wodę sieciową:
filtr siatkowy kołnierzowy
FS-1-65
filtr siatkowy kołnierzowy
FS-1-65
opór na urządzeniach czyszczących:
Kvfiltrs1
Kvfiltrs2
3
82,0 m /h
3
82,0 m /h
opór na urządzeniach czyszczących
opór na przepływomierzu licznika głównego - zima
opory miejscowe
opór węzła przyłączeniowego
zima
H filtrs1 x2
H filtrs2 x2
1,78 kPa
1,78 kPa
3,56 kPa
3,56
19,17
2,00
24,73
∆ Pprzyłz
kPa
kPa
kPa
kPa
Opór węzła przyłączeniowego - lato
Urządzenia czyszczące wodę sieciową:
filtr siatkowy kołnierzowy
FS-1-65
filtr siatkowy kołnierzowy
FS-1-65
opór na urządzeniach czyszczących:
opór na urządzeniach czyszczących
opór na przepływomierzu licznika głównego - lato
opory miejscowe
opór węzła przyłączeniowego
lato
Kvfiltrs1
Kvfiltrs2
3
82,0 m /h
3
82,0 m /h
H filtrs1 x2
H filtrs2 x2
∆ Pprzyłl
0,84 kPa
0,84 kPa
1,68 kPa
1,68
19,17
2,00
22,85
kPa
kPa
kPa
kPa
Strona 9 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
DOBÓR ZAWORÓW REGULACYJNYCH
Zawór regulacyjny c.o.
przepływ wody sieciowej przez zawór
Kvs zaworu regulacyjnego
rzeczywisty opór zaworu całkowicie otwartego
Dobrano zawór typu:
Kvs zaworu
średnica nominalna
prędkość przepływu na wylocie zaworu:
autorytet zaworu regulacyjnego
Dobrano siłownik elektryczny typu:
Opór gałęzi c.o.
H100%
3222/20/6,3
Samson
6,3 m3/h
20 mm
Vrco
Arco
3,17 m/s
0,81
Samson
5825-10
przy pełnym otwarciu zaworu reg.:
Zawór regulacyjny c.w.
przepływ wody sieciowej przez zawór
3
3,63 m /h
3
6,30 m /h
33,20 kPa
Hgałco100%
II stopień dla ∆T=28°C
Lato
Dobrany Kvs zaworu regulacyjnego
rzeczywisty opór zaworu całkowicie otwartego
Dobrano zawór typu:
Kvs zaworu
średnica nominalna
prędkość przepływu na wylocie zaworu:
autorytet zaworu regulacyjnego
Dobrano siłownik elektryczny typu:
zima
lato
3222/32/10,0
lato
zima
lato
5825-13
Hzcwz100%
Hzcwl100%
41,0 kPa
4,26
5,43
10,00
18,15
29,48
m3/h
m3/h
m3/h
kPa
kPa
Samson
10 m3/h
32 mm
Vrcw
Arcwz
Arcwl
1,88 m/s
0,66
0,64
Samson
Strona 10 z 11
Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego
DOBÓR REGULATORA PRZEPŁYWU - dostarcza FORTUM Wrocław
przepływ wody sieciowej przez zawór
Kvs zaworu regulacyjnego
rzeczywisty opór zaworu całkowicie otwartego
Hr100%
45-9
Dobrano regulator typu:
Kvs zaworu
średnica nominalna
spadek ciśnienia na dławiku
zakres nastawy przepływu
5,87 m3/h
3
12,50 m /h
22,09 kPa
Samson
12,5
32
20
0.3…10
prędkość przepływu na wylocie zaworu:
minimalny spadek ciśnienia na zaworze
m3/h
mm
kPa
m3/h
Vrdp
Hdpmin
2,03 m/s
42,09
OBLICZENIA OPORÓW WĘZŁA
Minimalne ciśnienie dyspozycyjne dla węzła - zima
opór wymiennika c.o.
opór wymiennika c.w. - I stopień
opór regulatora c.o. całkowicie otwartego
opór węzła przyłączeniowego
spadek ciśnienia na regulatorze przepływu całkowicie otwartym
opory miejscowe
Minimalne wymagane ciśnienie dyspozycyjne dla węzła zimą:
2,26
3,58
33,20
24,73
42,09
2,00
108,0
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
Minimalne ciśnienie dyspozycyjne dla węzła - lato
opór wymiennika c.w. I stopień - lato
opór wymiennika c.w. II stopień - lato
opór regulatora c.w. całkowicie otwartego
opór węzła przyłączeniowego
spadek ciśnienia na regulatorze przepływu całkowicie otwartym
opory miejscowe
Minimalne wymagane ciśnienie dyspozycyjne dla węzła latem:
7,15
7,15
29,48
22,85
42,09
2,00
111,0
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
OPRACOWAŁA :
mgr inŜ. Dorota Klukiewicz
Strona 11 z 11