Węzły ciepłownicze mieszkaniowe

(1)

OGRZEWNICTWO I CIEPŁOWNICTWO 1

Kod kursu : ISS202038W WYKŁAD

CIEPŁOWNICTWO

WĘZŁY CIEPŁOWNICZE MIESZKANIOWE

(2)

Węzły ciepłownicze mieszkaniowe

(3)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych

Węzeł mieszkaniowy

(4)

TC

TC TC

T T T

T

woda zimna

woda ciepła

centralne ogrzewanie

WĘZEŁ MIESZKANIOWY

m.s.c

2 stopnie wymienników na potrzeby c.w.

Pompa obiegowa Wymiennik

ciepła

Wymiennik c.w. w każdym

mieszkaniu

Regulatory podpionowe

(5)

TC T

T T

T

woda zimna

woda ciepła

WĘZEŁ MIESZKANIOWY

(6)

TC

TC T

T T

T

woda zimna

woda ciepła

ZMODERNIZOWANY WĘZEŁ MIESZKANIOWY

Zawór FJV DN15 - ogranicznik

(7)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych Porównanie systemu węzłów mieszkaniowych z

węzłami ciepłowniczymi indywidualnymi w budynku Zalety :

1. Miejscowe podgrzewanie ciepłej wody (brak centralnej instalacji ciepłej wody - przewodów ciepłej wody i cyrkulacji, pompy cyrkulacyjnej i

centralnych wymienników ciepłej wody, zasobnika i tp.)

(8)

Wady:

1. Dwustopniowy system podgrzewania ciepłej wody (dwa wymienniki ciepła – duża powierzchnia

wymiany ciepła w węźle jednofunkcyjnym i duża sumaryczna powierzchnia wymiany ciepła w

węzłach mieszkaniowych)

A_SWM=A_I°+A_i >  A_I°+II°

(9)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych 2. Pompa obiegowa po stronie wtórnej ma większą

wydajność niż w przypadku węzła indywidualnego oraz pracuje przez cały rok a nie tylko w sezonie grzewczym – o wiele większe zużycie energii

elektrycznej niż w węźle indywidualnym

uwzględniając pompę obiegową co i pompę cyrkulacyjną cw.

(10)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych 4. Konieczność zastosowania układów automatyki w

węźle centralnym (tylko pogodowa) oraz w każdym mieszkaniu (stałowartościowa cw i co) oraz

regulacji hydraulicznej podpionowej

5. System węzłów mieszkaniowych wymaga

zdecydowanie większych nakładów inwestycyjnych w porównaniu z indywidualnym węzłem

ciepłowniczym w budynku z centralnym przygotowaniem c.w.

(11)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych 6. Wyższe koszty eksploatacyjne (cyrkulacja dużych

ilości wody, wysokie koszty serwisowania – węzła centralnego i N węzłów mieszkaniowych)

7. Konieczność zmiany nastaw regulatorów podpionowych dwa razy w roku.

8. Większe zapotrzebowanie na miejsce do zabudowy

(12)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych Tok obliczeń systemu zaopatrzenia w ciepło budynku z

węzłami mieszkaniowymi.

1. Dobór węzła mieszkaniowego

1. Projektowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania ok. 3 kW na mieszkanie; tz-tp=20°C Gco=130 dm³/h 2. Projektowe zapotrzebowanie na moc cieplną do

podgrzania wody zimnej ok. 20 do 45 kW

2. Wyznaczenie strumienia nośnika ciepła na potrzeby co i cw dla węzła

(13)

1. Zużycie wody na 1 kąpiel (wanna) mw= 140 dm3

2. Czas kapieli τ= 12 min

3. Temperatura ciepłej wody tcw= 40 °C

4. Temperatura wody zimnej tzw= 10 °C

5. Zapotrzebowanie na moc cieplną Qcwmx= 25,0 kW

6. Przepływ masowy ciepłej wody gcwmx= 0,194 kg/s

gcwmx= 11,7 dm3/min

7. Temperatura ciepłej wody normowa tcwn= 55 °C

9. Moc cieplna wymiennika cw Qcww= 37,5 kW

7500 Wh Ciepła woda - węzeł mieszkaniowy

5. Przepływ c.w.

(14)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych Obliczenie strumienia czynnika grzejnego dla węzła

Qcow= 3 kW

t= 20 °C

Gcow= 129,2 dm3/h

Qcww= 37,5 kW

tz= 65 °C

tp= 25 °C

Strumień czynnika grzejnego Gcww= 803,6 dm3/h

Gcow+cww= 932,8 dm3/h Sumaryczny strumień czynnika grzejnego

Podgrzewanie ciepłej wody

Moc cieplna wymiennika ciepłej wody węzła mieszkaniowego Temperatura zasilania czynnika grzejnego

Temperatura za wymiennikiem ciepłej wody Strumień czynnika grzejnego

Ogrzewanie

Projektowa moc cieplna węzła mieszkaniowego Obliczeniowa różnica temperatur (tz-tp)

Strumień czynnika grzejnego

(15)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych 3. Obliczenia hydrauliczne poprzedzone ustaleniem

przepływu czynnika grzejnego w poszczególnych działkach instalacji.

Sposób obliczeń przedstawiono dla przykładowej instalacji składającej się z 4 pionów i 12 węzłów mieszkaniowych (rys).

(16)

Przykładowa instalacja

(17)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych 3.1 Wyznaczenie jednoczesności działania węzłów

mieszkaniowych

(18)

Pion P1

Nwp= 3

1,6 wykres

Nj= 2

G1= 803,6 dm3/h

G2= 1607,1 dm3/h

G3= 1736,3 dm3/h

Odcinek 2 (2 * Gcww)

Odcinek 3 (Gcww + Gcow)

Przyjęto liczbę jednocześnie pracujących węzłów

Strumień czynnika grzejnego w poszczególnych odcinkach pionu P1 Odcinek 1 (Gcww)

Okres zimowy

Jednoczesność działania węzłów Liczba węzłów w pionie

Liczba jednocześnie działających węzłów w pionie

Gcow N

N Gcww

N

G_i  _k_, _j   ( _k  _k_, _j )

(19)

Strumień czynnika grzejnego dla odcinków przewodów rozprowadzających

(poziomy – tu działka 4)

Nwp(P1+P2) 6

2,2 wykres

Nj= 3

G4= 2798 dm3/h

Liczba węzłów mieszkaniowych w obu pionach Liczba jednocześnie działających węzłów w pionie Przyjęto liczbę jednocześnie pracujących węzłów Przepływ w przewodzie rozdzielczym (P1 + P2) G4=3*Gcww+(6-3)*Gcow

Strumień czynnika grzejnego w odcinku poziomym dla pionów P1 i P2 Okres zimowy

(20)

MM Ciepłownictwo st magisterskie 2009 20

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych Sumaryczny przepływ w źródle ciepła

Zmiana przepływu pomiędzy okresem letnim a sezonem grzewczym o ok.. 25%

Nw 12

Nwinst 3,1

4

Gźc= 4247,8 dm3/h

Gźc= 3214,3 dm3/h Przepływ w źródle ciepła

Przyjęto liczbę jednocześnie pracujących węzłów

Sumaryczny przepływ w źródle ciepła Okres letni

Przepływ w źródle ciepła

Sumaryczny przepływ w źródle ciepła Okres zimowy

Liczba węzłów mieszkaniowych

Liczba jednocześnie działających węzłów w instalacji

(21)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych 4. Dobór mocy cieplnej dla węzła jednofunkcyjnego

Różnica w mocy cieplnej węzła pomiędzy okresem

Nw 12

Nwinst 3,1

Przyjęto liczbę jednocześnie pracujących węzłów 4 Liczba węzłów mieszkaniowych

Liczba jednocześnie działających węzłów w instalacji

Fźc= 150,0 kW

Moc źródła ciepła w sezonie grzewczym (4*37,5+(12-4)*3) Fźc= 174,0 kW Moc źródła ciepła

Minimalna moc źródła ciepła - okres lata (4 * 37,5 kW)

(22)

System węzłów ciepłowniczych mieszkaniowych Elementy konstrukcyjne węzłów mieszkaniowych

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

Siłownik zaworu strefowego

(29)

Regulator różnicy ciśnień inst. c.o.

Regulator różnicy ciśnień instalacji co

(30)

(31)

(32)

(33)

Węzły ciepłownicze mieszkaniowe

CIEPŁOWNICTWO

Węzły ciepłownicze mieszkaniowe

Dziękuję za uwagę