PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania

(1)

Ogrzewnictwo

– W 4 – W 4

dr inż. Bogdan Nowak

Katedra Klimatyzacji i Ciepłownictwa Politechnika Wrocławska

(2)

PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania

projektowego

obciążenia cieplnego

(3)

Całkowita projektowa strata Całkowita projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej ciepła przestrzeni ogrzewanej (pkt. 7 PN)

(pkt. 7 PN)

Φ

_i

= Φ

_T,i

+ Φ

_{V,i ,}

, W

Φ

_T,i

– projektowa strata ciepła przez Φ

_T,i

– projektowa strata ciepła przez

przenikanie

Φ

_V,i

– projektowa wentylacyjna strata

ciepła

(4)

Projektowa

Projektowa strata ciepła przez przenikanie (pkt. 7.1 PN)

Φ

_T,i

= (H

_T,ie

+ H

_T,iue

+ H

_T,ig

+ H

_T,ij

)(Θ

_int,i

-Θ

_e

), W

H_T,ie– współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do otoczenia (e) przez obudowę budynku, W/K

H – współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni H_T,iue– współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni

ogrzewanej (i) do otoczenia (e) przez przestrzeń nieogrzewaną (u), W/K

H_T,ig– współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) gruntu (g), W/K

H_T,ij– współczynnik straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do sąsiedniej przestrzeni (j), W/K

(5)

Projektowa wentylacyjna strata Projektowa wentylacyjna strata ciepła

ciepła

Φ

_V,i

= H

_V,ie

(Θ

_int,i

-Θ

_e

), W

H

_V,ie

– współczynnik projektowej wentylacyjnej straty ciepła, W/K

H

_V,ie

= V

_i

ρ c

_p

= 0,34 V

_i

(jeśli V

_i

w m

³

/h) V

_i

= max {V

_inf,i

,V

_min,i

},

dla budynku V

_i

= max {0,5V

_inf,i

,V

_min,i

}

(6)

Projektowe obciążenie cieplne Projektowe obciążenie cieplne przestrzeni ogrzewanej

przestrzeni ogrzewanej (pkt. 8 PN)

(pkt. 8 PN)

Φ

_HL,i

= Φ

_T,i

+ Φ

_{V,i ,}

+ Φ

_RH,i

, W Φ

_RH,i

– nadwyżka mocy cieplnej

Φ

_RH,i

– nadwyżka mocy cieplnej

wymagana do skompensowania

skutków osłabienia ogrzewania

strefy ogrzewanej

(7)

Uproszczone określanie nadwyżki mocy Uproszczone określanie nadwyżki mocy cieplnej

cieplnej

(pkt. 7.3 PN) (pkt. 7.3 PN)

Φ

_RH,i

= A

_i

f

_RH

, W

A

_i

– powierzchnia podłogi przestrzeni ogrzewanej, m

²

ogrzewanej, m

f

_RH

– współczynnik korekcyjny, zależny od

czasu nagrzewania i założonego

obniżenia temperatury, Zał. NB 6,

W/m

²

(8)

Projektowe obciążenie cieplne Projektowe obciążenie cieplne części budynku lub budynku

części budynku lub budynku

(pkt. 8.2 PN) (pkt. 8.2 PN)

Φ

_HL

= ΣΦ

_T,i

+ ΣΦ

_{V,i ,}

+ ΣΦ

_RH,i

, W

ΣΦ

_T,i

– suma strat ciepła przez przenikanie wszystkich przestrzeni ogrzewanych z wyłączeniem ciepła wymienianego wewnątrz części budynku lub budynku

ΣΦ

_V,i

– wentylacyjne straty ciepła przestrzeni ogrzewanych z wyłączeniem ciepła wymienianego wewnątrz części budynku lub budynku

ΣΦ

_RH,i

– suma nadwyżek mocy cieplnej wszystkich przestrzeni ogrzewanych, wymaganych do

skompensowania skutków osłabienia ogrzewania

(9)

Co trzeba wiedzieć:

Założenia do obliczeń bilansu ciepła pomieszczeń, algorytm i kolejność obliczeń, projektowa temperatura,

obliczanie współczynnika przenikania ciepła, przegroda wielowarstwowa,

warstwa powietrzna, dodatki na mostki termiczne, dobór grubości docieplenia i jego lokalizacji, rozkład temperatur w jego lokalizacji, rozkład temperatur w przegrodzie,

obliczanie strat ciepła pomieszczeń, projektowe obciążenie cieplne

pomieszczenia i budynku

(10)

Centralne

ogrzewanie -

definicje

(11)

Centralne ogrzewanie

ogrzewanie, w którym ciepło

potrzebne do ogrzewania zespołu pomieszczeń otrzymywane jest z jednego źródła ciepła i jest

jednego źródła ciepła i jest

doprowadzane do ogrzewanych

pomieszczeń za pomocą czynnika

grzejnego

(12)

Ogrzewanie miejscowe

ogrzewanie, w którym ciepło potrzebne do ogrzewania

pomieszczenia otrzymywane jest

ze źródła ciepła umiejscowionego

w ogrzewanym pomieszczeniu

(13)

Instalacja c.o.

zespół urządzeń, elementów i przewodów służących do: (1) wytwarzania czynnika grzejnego o wymaganej temperaturze i ciśnieniu lub przetwarzania tych

parametrów (źródło ciepła);

(2) doprowadzenia czynnika grzejnego do (2) doprowadzenia czynnika grzejnego do ogrzewanego obiektu (część zewnętrzna instalacji); (3) rozdziału i rozprowadzenia czynnika grzejnego w ogrzewanym

budynku i przekazania ciepła w

(14)

Instalacja c.o.

Część zewnętrzna instalacji – część instalacji c.o. znajdująca się poza ogrzewanym

budynkiem, występująca wówczas, gdy źródło ciepła (kotłownia, węzeł

ciepłowniczy) znajduje się poza tym

budynkiem i nie ma przetworzenia

parametrów czynnika grzewczego

pomiędzy tym źródłem i częścią

wewnętrzną instalacji

(15)

Instalacja c.o.

Część wewnętrzna instalacji – część instalacji c.o. znajdująca się w ogrzewanym

budynku, zaczyna się za zaworami odcinającymi tę część od części odcinającymi tę część od części

zewnętrznej instalacji lub źródła ciepła

(16)

Czynnik grzewczy (grzejny)

Płyn (woda, para wodna, powietrze, inne) przenoszący ciepło

Woda wypełniająca instalację c.o.

Woda instalacyjna

Woda sieciowa

Woda wypełniająca sieć ciepłowniczą dostarczająca dla wody instalacyjnej ciepło poprzez

przetworzenie parametrów w węźle ciepłowniczym

Woda sieciowa

(17)

KLASYFIKACJA

(18)

CZYNNIK GRZEJNY

INSTALACJA OGRZEWANIA:

- WODNEGO

- PAROWEGO

- POWIETRZNEGO

- ELEKTRYCZNEGO (czy jest to c.o.?)

- inne

(19)

OBLICZENIOWA TEMPERATURA

CZYNNIKA GRZEWCZEGO

INSTALACJA OGRZEWANIA:

- WODNEGO NISKOTEMPERATUROWA (do 100

^o

C)

- WODNEGO ŚREDNIOTEMPERATUROWA - WODNEGO ŚREDNIOTEMPERATUROWA

(od 100

^o

C do 115

^o

C)

- PAROWEGO NISKOCIŚNIENIOWA

- WODNEGO WYSOKOTEMPERATUROWA

(od 115

^o

C)

(20)

ŹRÓDŁO CIEPŁA

- WĘZEŁ CIEPŁOWNICZY (wodny, parowy)

- indywidualny; grupowy

- bezpośredni; wymiennikowy

- KOTŁOWNIA (wodna, parowa, - KOTŁOWNIA (wodna, parowa,

ogniowo-powietrzna)

- osiedlowa (zakładowa, rejonowa);

lokalna; wbudowana

(21)

ZABEZPIECZENIE INSTALACJI PRZED NIEPORZĄDANYM

WZROSTEM CIŚNIENIA

- wodne niskotemperaturowe systemu otwartego*

- wodne niskotemperaturowe systemu zamkniętego (z zaworem bezpieczeństwa i naczyniem przeponowym) - wodne średnio- i wysokotemperaturowe systemu

zamkniętego

- z zaworem bezpieczeństwa - z zaworem bezpieczeństwa

- z zaworem bezpieczeństwa i pompą uzupełniająco- stabilizującą

- parowe niskociśnieniowe

- zabezpieczone słupem cieczy - z zaworem bezpieczeństwa

- parowe wysokociśnieniowe (z zaworem bezpiecz.)

(22)

ROZPROWADZENIE CZYNNIKA GRZEWCZEGO

- wodne dwururowe

- z rozdziałem górnym * - z rozdziałem dolnym **

- wodne jednorurowe (rozdział górny / dolny)

- bez boczników (przepływowe) - z bocznikami

- z bocznikami

- z grzejnikami bezpośrednio zasilanymi z pionów / z zasilanymi przez poziome przewody rozprowadzające - parowe

- z rozdziałem górnym - z rozdziałem dolnym

(23)

ROZPROWADZENIE CZYNNIKA GRZEWCZEGO

c.d.

z grzejnikami zasilanymi przez poziome przewody rozprowadzające*

- dwururowe / jednorurowe - rozdzielaczowe

- przylistwowe

- z trójnikami

(24)

POBUDZENIE KRĄŻENIA CZYNNIKA GRZEWCZEGO

- wodne

- grawitacyjne (krążenie wywołane różnicą gęstości wody powrotnej i zasilającej)

- pompowe

- parowe

- z grawitacyjnym spływem skroplin (do kotła)

- z przepompowaniem skroplin (zbiornik kondensatu) - z przepompowaniem skroplin (zbiornik kondensatu) (przewody kondensatu zalane* / niezalane)

- powietrzne

- grawitacyjne (ruch powietrza w przewodach wywołany różnicą gęstości powietrza w ogrzewanym powietrzu i nawiewanego)

- z przepływem wymuszonym (ruch powietrza w przewodach wywołany pracą wentylatora)

(25)

Elementy i

urządzenia

(26)

ŹRÓDŁO CIEPŁA

WĘZEŁ CIEPŁOWNICZY t.j.

zespół urządzeń służący do:

(1) przekazywania ciepła; (2) przetwarzania temperatury i ciśnienie czynnika

grzewczego; (3) pomiaru i regulacji tych grzewczego; (3) pomiaru i regulacji tych parametrów oraz strumienia czynnika grzewczego; (4) rejestracji mierzonych wielkości; (5) zabezpieczenia instalacji

przed niedopuszczalnym wzrostem ciśnienia i temperatury; (6) wymuszenia krążenia

czynnika grzewczego w instalacji

(27)

ŹRÓDŁO CIEPŁA

KOTŁOWNIA t.j. zespół urządzeń,

w których dzięki spalaniu paliw lub przy użyciu elektryczności, wytwarzany jest czynnik grzewczy o wymaganej

temperaturze i ciśnieniu, znajdujących się w odrębnym pomieszczeniu (budynku) w odrębnym pomieszczeniu (budynku) lub wydzielonej jego części; w skład zespołu wchodzą także urządzenia do pomiaru i regulacji parametrów czynnika grzewczego i ewentualnej ich rejestracji oraz urządzenia zabezpieczające proces spalania paliwa i wytwarzania czynnika grzewczego

(28)

KOTŁOWNIA

- LOKALNA – zasilająca jeden obiekt ogrzewany - OSIEDLOWA (rejonowa, zakładowa) – zasilająca

czynnikiem grzewczym więcej niż jeden obiekt ogrzewany (więcej niż jedną część wewnętrzną instalacji) poprzez część zewnętrzną instalacji - WBUDOWANA – znajdująca się w obiekcie

ogrzewanym w odrębnym pomieszczeniu lub ogrzewanym w odrębnym pomieszczeniu lub wydzielonej jego części

- OGNIOWO-POWIETRZNA –z piecem (piecami)

zawierającym palenisko na paliwo stałe, ciekłe lub gaz, połączone z przeponowym wymiennikiem ciepła, w

którym ogrzewane jest powietrze krążące w instalacji

ogrzewania powietrznego

(29)

KOCIOŁ

Kotły grzewcze - kotły posiadające określone cechy budowy, parametry czynnika grzewczego oraz wydajność cieplną; zalicza się do nich kotły parowe niskoprężne (do 1 MW) oraz kotły wodne, o mocy nie przekraczającej 1 MW i temperaturze

wody na wylocie nie większej niż 115

^o

C, które są stosowane do celów centralnego ogrzewania, stosowane do celów centralnego ogrzewania, przygotowania ciepłej wody użytkowej, w

suszarnictwie, do zasilania w ciepło urządzeń

pralni, kuchni, technologii itp. (PN-70/H – 83136).

(30)

Inne urządzenia:

grzejniki

urządzenia zabezpieczające (urządzenia, które zabezpieczają instalację c.o. przed przekroczeniem

dopuszczalnej temperatury i ciśnienia lub tylko ciśnienia)

naczynie wzbiorcze systemu otwartego naczynie wzbiorcze przeponowe

urządzenie stabilizujące (utrzymuje ciśnienie w instalacji w określonym zakresie)

urządzenia kontrolno-pomiarowe (wskazujące lub urządzenia kontrolno-pomiarowe (wskazujące lub rejestrujące poszczególne parametry w ustalonych miejscach instalacji)

urządzenia alarmowe (sygnalizujące w sposób optyczny lub akustyczny osiągnięcie parametrów granicznych)

odpowietrzenie (zespół urządzeń, armatury i rurociągów przeznaczonych do oddzielania i usuwania powietrza i