Upload
ledung
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Temat nr 17 - 20:
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Systemy energetyki odnawialnej
aquasolar.pomp.pl
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
1) Hermann Recknagel, Eberhard Sprenger , Ernst Schramek : „Kompendium
wiedzy. Ogrzewnictwo, klimatyzacja, ciepła woda,
2) Ryszard Tytko: „Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej”,
3) Albers Joachim „Systemy centralnego ogrzewania i wentylacji. Poradnik dla
projektantów i instalatorów”,
4) Halina Koczyk: „Ogrzewnictwo praktyczne”,
5) www.instsani.webd.pl,
6) www.viessmann.pl,
7) Katarzyna Majewska-Mrówczyńska „Projektowanie instalacji sanitarnych
311[39].Z3.02”
8) Wojciech Grzegorczyk ”Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego
ogrzewania i ciepłej wody użytkowej311[39].Z2.03”
9) www.iko.pwr.wroc.pl
Literatura
2 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Systemy energetyki odnawialnej
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 3 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wykorzystując specjalistyczne programy, można wykonać kompletną
dokumentację techniczną w nieporównywalnie krótszym czasie niż w
tradycyjny sposób.
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Większość programów pozwala, m. in.:
- nanieść zarysy budynku wraz z podziałem na pomieszczenia i
kondygnacje,
- uwzględnić położenie oraz wielkość okien, drzwi, schodów itp.,
- umiejscowić kominy, kanały wentylacyjne itp. elementy instalacji,
- zaprojektować położenie przewodów instalacji sanitarnych,
- umiejscowić i zaznaczyć odpowiednie uzbrojenie, np. wodomierz, zawory,
kurki,czyszczaki itp.,
- zaznaczyć przybory sanitarne,
- wykreślić projekty w różnych rzutach,
- wykonać zestawienia potrzebnych materiałów,
- obliczyć koszty itp.
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
4 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 5 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
Dodatkową zaletą nowych technik komputerowych jest możliwość
szybkiego drukowania i powielania, a także przesyłania informacji w
ogólnoświatowej sieci internetowej lub lokalnej.
Skrót CAD powstał od angielskiego określenia Computer Aided Design,
co oznacza komputerowe wspomaganie projektowania.
Programy te są przeznaczone m. in. dla architektów i instalatorów.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Komputerowe Wspomaganie Projektowania (CAD) polega na
wykorzystaniu programów komputerowych do tworzenia dwu- lub
trójwymiarowych (2D lub 3D), graficznych reprezentacji obiektów
fizycznych.
Oprogramowanie CAD może być wyspecjalizowane dla konkretnych
zastosowań. Jest powszechnie używane do tworzenia komputerowych
animacji i efektów specjalnych w filmach, reklamie i innych dziedzinach,
w których sam projekt graficzny jest produktem końcowym.
CAD jest również wykorzystywany do projektowania fizycznych
produktów w wielu gałęziach przemysłu, gdzie oprogramowanie to
przyspiesza obliczenia niezbędne do uzyskania optymalnego kształtu i
rozmiaru dla różnorodnych wyrobów i systemów przemysłowych.
6 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 7 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Projektowanie architektoniczne z zastosowaniem wielu złożonych rysunków
wymaga wysokiej klasy komputerów oraz rozbudowanego oprogramowania.
Największą popularność i możliwości ma AutoCAD – uniwersalny program,
który może być stosowany we wszystkich gałęziach techniki.
Mniejsze, ale powszechnie stosowane programy, to m. in. ZWCAD,
ArchiTECH, MicroStation, Autodesk 3D Studio lub DYBY 2002 (aplikacja do
AutoCAD–a).
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 8 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wykonywanie projektów instalacyjnych nie wymaga stosowania tak
wydajnych komputerów i skomplikowanych programów.
Programy są z reguły wyspecjalizowane.
MegaCAD umożliwia tworzenie rysunków technicznych, pracuje w
środowisku Windows, BricsCad, IntelliCAD i Pit–cup są kompatybilne z
AutoCAD–em, a zarazem o wiele tańsze.
Ich możliwości są bardzo duże. Umożliwiają projektowanie instalacji
centralnego ogrzewania, wodociągowo-kanalizacyjnej, gazowej,
wentylacyjnej i elektrycznej.
Bez problemu tworzą rzuty, rozwinięcia, dimetrie, modele trójwymiarowe.
Są wyposażone w katalogi odbiorników, np. grzejników. Dzięki temu
można wstawić je na rysunek w sposób automatyczny, uzyskując
jednocześnie kompletny opis i podłączenia do pionów.
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
9 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Fragment rysunku AutoCad
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Fragment rysunku AutoCad
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Wizualizacja Możliwe jest generowanie powierzchni trójwymiarowej, co z kolei pozwala na tworzenie zaawansowanych modeli 3D. Modele wyświetlane mogą być jako obrazy szkieletowe, z usuniętymi liniami ukrytymi, z cieniowaniem powierzchni oraz jako w pełni fotorealistyczny materiał ilustracyjny. W gestii projektanta leży wzmocnienie realizmu powierzchni strukturalnych, wybór efektów oświetlenia, materiałów tła (materiały można też przypisać do warstw wyszukanych w spisie). Umożliwiają to profesjonalne narzędzia - zawiera je na przykład oprogramowanie LightWork Design 3D (licencja BricsCAD).
11 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
www.e-instalacje.pl
Wizualizacja Fragment rysunku AutoCad
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
12 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 13 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Istnieją też małe, ale bardzo przydatne programy, często pracujące
jeszcze w wersjach DOS.
Wymienić tu można np. AMSWENT – program do obliczania dowolnego
typu instalacji wentylacyjnych, zarówno nawiewnych, jak i wywiewnych.
Charakteryzują się one wąską specjalizacją i mniejszymi możliwościami,
ale z uwagi na niższą cenę i prostą obsługę, w dalszym ciągu są
popularne.
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 14 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Programy firmy Sankom.
Audytor OZC 6.5 Pro
Nowa wersja programu Audytor OZC dostosowana do zmian w metodyce
sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej budynku
Audytor C.O służy do graficznego wspomagania projektowania instalacji
wody zimnej, ciepłej i cyrkulacyjnej w układach tradycyjnych oraz w
układach szeregowych, rozdzielaczowych i trójnikowych w budynkach
mieszkalnych i użyteczności publicznej. Umożliwia on także dobór zaworów
termostatycznych w instalacjach cyrkulacyjnych
Audytor H2O jest przeznaczony do graficznego wspomagania
projektowania nowych instalacji c.o. jak również regulacji istniejących
instalacji (np. w budynkach ocieplonych). Program umożliwia również
projektowanie sieci przewodów w instalacjach wody lodowej.
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
pl.sankom.net
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
15 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Audytor H2O
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
16 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Audytor C.O
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Programy ArCADia-INSTALACJE WODOCIĄGOWE
ArCADia-INSTALACJE WODOCIĄGOWE to moduł branżowy systemu ArCADia. Program pozwala na stworzenie profesjonalnej dokumentacji technicznej wewnętrznych instalacji wodociągowych w budynku. Program przeznaczony jest dla projektantów wewnętrznych instalacji sanitarnych.
Program pozwala na obiektowe wstawianie elementów rysunkowych na
podkładach architektonicznych przy jednoczesnym tworzeniu schematów
obliczeniowych oraz generowaniu trzech rodzajów rzutów
aksonometrycznych. Projektowanie może być realizowane na rzutach
budynków wykonanych w programie ArCADia-ARCHITEKTURA oraz
zrealizowanych w środowisku CAD w postaci plików rastrowych lub
wektorowych.
Użytkownik korzysta z biblioteki elementów stosowanych w instalacjach
wodociągowych, którą może rozbudowywać i dostosować do własnych
potrzeb w zakresie stosowanych urządzeń oraz rodzajów materiałów
rurociągów.
17 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
www.arcadiasoft.pl
ArCADia-INSTALACJE WODOCIĄGOWE
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
18 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Programy firmy InstalSoft
Instal-OZC 4
Obliczanie projektowych strat ciepła pomieszczeń i budynków,
sporządzanie świadectw charakterystyki energetycznej dla budynków nie
wyposażonych w instalację chłodzenia oraz obliczanie sezonowego
zapotrzebowania ciepła.
Tabelaryczny dobór grzejników. Pełny zestaw dostępnych katalogów
grzejników.
Licencja na jedno stanowisko pracy.
Dokumentacja w formie elektronicznej.
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
19 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
www.instalsoft.com
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Instal-therm 4 HCR
Graficzne projektowanie dowolnej instalacji centralnego ogrzewania:
grzejnikowej, ogrzewania podłogowego i ściennego oraz projektowanie
instalacji wody lodowej.
Pełny zestaw dostępnych katalogów grzejników, systemów ogrzewań
płaszczyznowych, rur i kształtek, zaworów i armatury oraz izolacji.
Licencja na jedno stanowisko pracy.
Dokumentacja w formie elektronicznej.
Programy firmy InstalSoft
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
20 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Instal-san 4 TS
Graficzne projektowanie wewnętrznych instalacji ciepłej i zimnej wody
z cyrkulacją c.w.u. oraz kanalizacji wewnętrznej.
Pełny zestaw dostępnych katalogów rur i kształtek, zaworów i
armatury, izolacji oraz baterii i punktów czerpalnych.
Licencja na jedno stanowisko pracy. Dokumentacja w formie elektronicznej.
Programy firmy InstalSoft
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
21 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Instal-mat 4
Przetwarzanie zestawień materiałów z plików projektów opracowanych w
programach do projektowania.
Przygotowanie kosztorysu materiałowego lub zamówienia.
Pełny zestaw dostępnych katalogów materiałowych oraz plików cen.
Program jest bezpłatnym dodatkiem do każdej konfiguracji pakietu.
Licencja na wiele stanowisk pracy. Dokumentacja w formie elektronicznej.
Programy firmy InstalSoft
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
22 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 23 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
Programy firmy InstalSoft
Instal-therm 4 HCR
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 24 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
Programy firmy InstalSoft Instal-san 4 TS
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 25 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wspomaganie komputerowe w projektowaniu instalacji
Instal-san 4 TS
Programy firmy InstalSoft
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Temat nr 18,19:
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
26 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Instalacja wodociągowa obejmuje przewody rozprowadzające wodę od
zaworu głównego za wodomierzem do punktów czerpalnych.
Ze względu na sposób prowadzenia przewodów instalacje wodociągowe
dzielimy na instalację z dolnym lub górnym rozdziałem wody.
Natomiast ze względu na temperaturę rozróżniamy instalacje wody zimnej
i instalację wody ciepłej.
Ponadto instalacje wewnętrzne można podzielić na instalacje z
miejscowym (indywidualnym) przygotowaniem ciepłej wody oraz
centralnym przygotowaniem ciepłej wody.
27 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
W instalacjach rozprowadzających wodę zimną lub ciepłą można wyróżnić
elementy:
- przewody rozdzielcze,
- piony,
- połączenia do punktów czerpalnych.
Zadaniem instalacji wewnętrznej jest doprowadzenie wody do punktów
czerpalnych.
Wielkość i rozległość instalacji zależy od ilości i rozmieszczenia tych
punktów czerpalnych.
28 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Ciśnienie wody w instalacji wodociągowej powinno wynosić przed każdym
punktem czerpalnym nie mniej niż 0,05 MPa (0,5 bara) i nie więcej niż 0,6
MPa (6 barów).
pmin = 0,05 MPa,
pmax = 0,6 MPa
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
29 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Dla potrzeb całego budynku wodę ciepłą przygotowuje się centralnie w
wymiennikach ciepła zlokalizowanych w węźle cieplnym. Zgodnie z
Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 roku w sprawie
warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. nr
75 z 2002 r, ze zmianami temperatura wody ciepłej w budynkach (poza
budynkami jednorodzinnymi, zagrodowymi i rekreacyjnymi) powinna wynosić
przed punktami czerpalnymi 55°C i nie więcej niż 60°C.
W instalacjach ciepłej wody należy przewidzieć stały obieg wody.
Cyrkulację należy przewidzieć również w przewodach stanowiących
połączenie od pionu do armatury czerpalnej, jeżeli pojemność przewodu
przekracza 3 dm3.
Instalacja ciepłej wody powinna być tak zaprojektowana, aby możliwe było
przeprowadzenie jej okresowej dezynfekcji termicznej wodą o temperaturze
nie niższej niż 70°C i nie wyższej niż 80°C .
30 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 31 31 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Dla określenia chwilowych (sekundowych) przepływów wody w
instalacji, wychodzi się z założenia, że prawdopodobieństwo otwarcia
wszystkich zaworów czerpalnych jest tym mniejsze, im większa jest
instalacja wodociągowa i odwrotnie. Chwilowy przepływ wody
miarodajny dla doboru średnic przewodów wodociągowych nazywa się
przepływem obliczeniowym.
Obliczeniowy przepływ wody w budynkach mieszkalnych należy
wyznaczyć stosując jeden ze wzorów.
Należy zwrócić uwagę na zakres stosowania każdego z podanych
wzorów.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Wzory do określania przepływów obliczeniowych w instalacjach wodociągowych dla budynków
mieszkalnych wg PN–92/B–01706
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
32 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
gdzie:
q – przepływ obliczeniowy wody, [dm3/s]
qn – normatywny wypływ wody z punktów czerpalnych, [dm3/s]
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
PRZEPŁYW OBLICZENIOWY WODY W BUDYNKACH BIUROWYCH I ADMINISTRACYJNYCH
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
33 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
gdzie:
q – przepływ obliczeniowy wody, [dm3/s]
qn – normatywny wypływ wody z punktów czerpalnych, [dm3/s]
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
PRZEPŁYW OBLICZENIOWY WODY W HOTELACH I DOMACH TOWAROWYCH
·
dla 1<Σqn≤20 dm3/s oraz dla armatury o qn>0,5 dm3/s
· dla 0,1<Σqn≤20 dm3/s oraz dla armatury o qn<0,5 dm3/s
· dla Σqn>20 dm3/s – Hotele
· dla Σqn>20 dm3/s – Domy towarowe
34 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
35 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Objaśnienia:
qn – normatywny wypływ z punktów czerpalnych, dm3/s,
Σqn – suma wszystkich normatywnych wypływów z punktów czerpalnych
obsługiwanych przez wymiarowany odcinek instalacji, dm3/s,
q – przepływ obliczeniowy, dm3/s.
Przepływ obliczeniowy wody w instalacjach wodociągowych oblicza się
znając standard wyposażenia mieszkań w armaturę czerpalną oraz
normatywne wielkości wypływu wody z tej armatury.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia hydrauliczne
Wyznaczenie przepływu obliczeniowego dla całego budynku
Przepływ obliczeniowy wyznaczono na podstawie normy PN-92/B-01706
"Instalacje wodociągowe - wymagania w projektowaniu".
Dla budynku mieszkalnego przepływ obliczeniowy wyznacza się ze wzoru:
gdzie qn - przepływ obliczeniowy wyznaczony na podstawie wyposażenia
sanitarnego budynku (normatywny wypływ z punktów czerpalnych)
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
36 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
37 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Podane wzory służą zarówno do wyznaczenia przepływu obliczeniowego
ogólnej ilości wody w połączeniu wodociągowym do budynku, jak i do
wyznaczania przepływu obliczeniowego w instalacjach wewnętrznych
rozprowadzających wodę zimną i ciepłą – ma to miejsce w instalacjach z
centralnym przygotowaniem wody ciepłej.
Na odcinkach przewodów zimnej wody sumuje się wartości qn od najwyżej
i najdalej położonego punktu czerpalnego do miejsca doprowadzenia wody
zimnej do wymienników ciepła, podobnie sumuje się wartości qn dla instalacji
wody ciepłej.
Dla połączenia wodociągowego przyjmuje się łączną wartość qn dla obu
instalacji wewnętrznych. Po zsumowaniu wartości qn (∑qn), przepływ
obliczeniowy wody q w wyznaczonych punktach instalacji oblicza się za
pomocą podanych wzorów.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Normatywny wypływ z armatury czerpalnej qn w dm3/s podano w tabeli
(zgodnie z normą PN–92/B–01706. Instalacje wodociągowe. Wymagania w
projektowaniu).
38 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Normatywny wypływ z armatury czerpalnej qn w dm3/s podano w tabeli
(zgodnie z normą PN–92/B–01706. Instalacje wodociągowe. Wymagania w
projektowaniu).
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
39 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
40 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Do wyznaczenia średnicy przewodu należy obliczyć przepływ wody,a
następnie z tabeli przyjąć prędkość przepływu zależnie od rodzaju
przewodu i z tablic lub nomogramów ustalić średnicę danego odcinka
przewodu wodociągowego.
W obliczeniach uwzględnia się dokładnie wysokość liniowych strat
ciśnienia, natomiast straty miejscowe dla instalacji z rur stalowych można z
dużym przybliżeniem przyjąć w granicach od 20% (dla instalacji wody
zimnej) do 25% (dla instalacji wody ciepłej) strat liniowych.
Dla instalacji z tworzyw sztucznych straty miejscowe wynoszą
od 100 % do 150 % strat liniowych.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
41 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
42 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Prędkość wody w instalacjach wody zimnej i ciepłej
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
43 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
W celu zilustrowania sposobu wykonywania obliczeń pokazano na rysunku
mieszkanie o podstawowym standardzie wyposażenia w urządzenia i
przybory sanitarne.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Schemat instalacji do obliczeń
Mieszkanie pokazane na rys. wyposażone jest w urządzenia i przybory
sanitarne zainstalowane:
a) w kuchni zlewozmywak, qn = 0,07 dm3/s,
b) w łazience pralka automatyczna, qn = 0,25 dm3/s, umywalka, qn = 0,07
dm3/s, wanna, qn = 0,15 dm3/s.
c) w ustępie; miska ustępowa z płuczką ciśnieniową, qn = 0,7 dm3/s.
umywalka, qn = 0,07 dm3/s.
Stąd całkowite zapotrzebowanie na wodę zimną dla ww. instalacji wyniesie:
q = 1,7∙(Σqn)0,21-0,7
q = 1,7∙(1,31)0,21 - 0,7 = 1,1 dm3/s x3,6 = 3,9 m3h
gdyby w powyższej instalacji spłuczkę ciśnieniową zastąpić zbiornikiem
spłukującym (dolnopłukiem) o qn = 0,13 to:
q = 0,682∙(Σqn)0,45-0,14
q= 0.682∙(0,74)0,45-0,14 = 0,45 dm3/s =1,62 m3h
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
44 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 45 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Zasady projektowania instalacji wodociągowej polegają na:
- ustaleniu sposobu zaopatrzenia budynku w wodę,
- ustaleniu podstawowych danych dotyczących części budowlanej,
- ustaleniu wyposażenia sanitarnego budynku, w tym poszczególnych
pomieszczeń, a w konsekwencji określeniu ilości i rodzaju armatury
czerpalnej,
- wstępnego określenia wymaganej wysokości ciśnienia wody (H)
i porównanie go z wartością ciśnienia dyspozycyjnego (Hdyspozyc.):
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 46 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
W tym celu należy uwzględnić:
- wysokość ciśnienia przed baterią czerpalną równą 10 m, hb = 10 m,
- wysokość strat ciśnienia liniowych i miejscowych, hl [m]
- wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierza mieszkaniowego
(skrzydełkowego), hwod.m [m],
- wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierza domowego (śrubowego)
hwod. d. [m],
- hg - wysokość geometryczną położenia baterii czerpalnej (wartość ta
wynika z różnicy rzędnych położenia przewodu wodociągowego (R
przew.wodoc.) i rzędnej położenia baterii czerpalnej (Rbaterii) na najwyższej
kondygnacji).
hg = R baterii – R przew.wodoc. [m]
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
H = hb + hl + h wod.d + hg [m].
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 47 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
gdzie: q – przepływ obliczeniowy wody [m3/h],
qmax – maksymalny strumień objętości [m3/h].
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierzy skrzydełkowych można
obliczyć ze wzoru:
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Wysokość strat ciśnienia na wodomierzu można odczytać z wykresu start
ciśnienia,w zależności od przepływu i średnicy wodomierza
48 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
sensus.akwa.pl
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 49 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Po zsumowaniu wszystkich wartości otrzymujemy wymaganą wysokość
ciśnienia wody w przewodzie wodociągowym, którą porównujemy z
wartością (Hdyspozyc.) ciśnienia dyspozycyjnego w sieci wodociągowej.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Jeżeli wartość ciśnienia dyspozycyjnego jest większa niż wartość wstępnie
określonej wymaganej wysokości ciśnienia wody, to przewiduje się, że
budynek zasilany będzie bezpośrednio z sieci wodociągowej bez użycia
pomp.
W przeciwnym wypadku konieczne jest dobranie i określenie parametrów
urządzeń do podnoszenia wody.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
50 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
www.arpo.pl
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 51 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Kolejne czynności projektowania instalacji wodociągowych polegają na:
- ustaleniu sposobu przygotowania ciepłej wody użytkowej,
- określeniu materiału z jakiego ma być wykonana instalacja
wodociągowa,
- wrysowaniu na podkłady architektoniczno-budowlane trasy przewodów
oraz niezbędnego uzbrojenia,
- określeniu miarodajnego pionu to znaczy określenie najbardziej
niekorzystnego punktu czerpalnego – zwykle jest to najdalej i najwyżej
położony punkt czerpalny w stosunku do źródła wody
- podziale instalacji na odcinki obliczeniowe,
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
- ustaleniu przepływów obliczeniowych wody,
- wykonaniu obliczeń hydraulicznych,
- naniesieniu średnic przewodów na rzuty i przekroje,
zwymiarowaniu, opisaniu uzbrojenia,
- sprawdzeniu kolejności i poprawności wykonanych obliczeń i
ewentualne wprowadzenie korekt,
- wykonaniu rzutu aksonometrycznego instalacji,
- wykonaniu opisu technicznego, strony tytułowej, spisu treści i rysunków,
- zebraniu w całość w sposób trwały wszystkich elementów projektu.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
52 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Kolejne czynności projektowania instalacji wodociągowych polegają na:
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 53 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Dane oraz obliczenia hydrauliczne wygodnie jest realizować w tabeli.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 54 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Odcinek – instalację dzieli się na poszczególne odcinki i w kolumnie 1 wpisuje
się kolejno nazwy tych odcinków,
L [m] – długość odcinka [m],
∑qn na odcinku – suma normatywnych wypływów wody z armatury czerpalnej
wyłącznie dla danego odcinka,
∑qn – suma normatywnych wypływów wody z armatury czerpalnej od początku
przewodu, [dm3/s],
q – przepływ obliczony na podstawie wzoru [dm3/s],
Dz – średnica zewnętrzna określona na podstawie nomogramu [mm],
v – prędkość przepływu odczytana z nomogramu [m/s],
R – jednostkowa strata ciśnienia, odczytana z nomogramu [daPa/m],
L×R – wysokość straty ciśnienia (straty liniowe).
Straty liniowe obliczamy jako sumę wszystkich wartości z kolumny 9.
W instalacjach powstają również straty miejscowe, które obliczamy w sposób
uproszczony ( dla rur stalowych) jako 20% sumy start liniowych w przypadku
instalacji wody zimnej oraz 25% sumy strat liniowych dla instalacji ciepłej wody
użytkowej.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 55 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia hydrauliczne instalacji wodociągowej
Hydrauliczne obliczanie przewodów wodociągowych polega na
wyznaczeniu średnicy przewodów oraz strat ciśnienia przy określonym
przepływie wody.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 56 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Przy obliczaniu strat liniowych wykorzystuje się wzór Darcy–Weisbacha:
Obliczenia hydrauliczne instalacji wodociągowej
h – wysokość liniowych strat ciśnienia [m],
i – jednostkowa wysokość strat ciśnienia, liczba niemianowana lub [‰], [%],
L – długość odcinka przewodu [m],
Dw – średnica wewnętrzna przewodu [m],
v – prędkość przepływu przewodem [m/s],
g – przyspieszenie ziemskie, [m/s2],
λ – współczynnik oporów liniowych.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 57 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia hydrauliczne instalacji wodociągowej
Ze względu na uwikłaną postać współczynnika oporów liniowych
praktycznie korzysta się z tablic lub nomogramów ujmujących zależność
między: średnicą przewodów, przepływem, prędkością i jednostkową
wysokością strat ciśnienia.
Całkowite straty ciśnienia w instalacji pochodzące od oporów liniowych i
miejscowych są sumą obliczonych oporów na wszystkich działkach
(odcinkach ) instalacji:
Σhl + Σhm = Σ(R x L + Z)
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 58 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia hydrauliczne instalacji wodociągowej
Obliczenia na podstawie nomogramów prowadzi się następująco:
a) dla określenia średnicy i wysokości strat ciśnienia:
dane: przepływ obliczeniowy q w dm3/s,
tok postępowania: w zależności od rodzaju przewodu orientacyjnie narzuca
się prędkość, przepływu v, następnie odczytuje się z nomogramu średnicę
d oraz jednostkową wysokość strat ciśnienia R, a następnie oblicza się
sumaryczną wysokość strat ciśnienia Δh = R × L;
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 59 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
b) dla określenia prędkości przepływu i wysokości strat ciśnienia:
dane: przepływ obliczeniowy q w dm3/s, średnica przewodu,
tok postępowania: odczytuje się z nomogramu v oraz i, a następnie oblicza
się: Δh = R×L.
Miejscowe straty ciśnienia „z” lub wysokość miejscowych strat ciśnienia „h”
oblicza się stosując odpowiedni wzór:
z = 5 × v × ζ [mbar],
h = 0,05 × v × ζ [m]
ζ – współczynnik oporów miejscowych,
v – prędkość przepływu wody [m/s].
Obliczenia hydrauliczne instalacji wodociągowej
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 60 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
www.instsani.webd.pl
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
61 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
www.instsani.webd.pl
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 62 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Ciepła woda użytkowa to woda o podwyższonej temperaturze (max.
temperatura 60°C), przeznaczona do utrzymania czystości i higieny
osobistej oraz na potrzeby gospodarstw domowych.
Ilość ciepłej wody jest trudna do określenia, zależy od wielu czynników
takich jak:
- pory roku,
- pory dnia,
- dnia tygodnia,
- wyposażenia sanitarnego mieszkania (budynku),
- kultury osobistej mieszkańca,
- rodzaju budownictwa (budynki mieszkalne, budynki służby zdrowia).
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Zgodnie z polskimi przepisami można przyjąć, że średnie zużycie
ciepłej wody wynosi około od 110 - 130 dcm3 / dobę, mieszkańca.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
63 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 64 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
W Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych,
jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, określono, że:
- „instalacja ciepłej wody rozpoczyna się bezpośrednio za zaworem na
zasileniu zimną wodą urządzenia do przygotowania ciepłej wody,
- w instalacji ciepłej wody powinien być zapewniony stały obieg wody, także
na odcinkach przewodów o objętości wewnątrz przewodu powyżej 3 dm3
prowadzących do punktów czerpalnych,
- instalacja ciepłej wody powinna mieć zabezpieczenie przed
przekroczeniem,dopuszczalnych dla danych instalacji, ciśnienia i temperatury,
zgodnie z wymogami PN dotyczącej zabezpieczeń ciepłej wody,
- w armaturze mieszającej i czerpalnej przewód ciepłej wody powinien być
podłączony z lewej strony.”
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 65 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) można zrealizować poprzez
urządzenia:
- indywidualne tzn. dla jednego odbiorcy,
- przepływowe podgrzewacze c.w.u. zasilany energią elektryczną,
- pojemnościowe podgrzewacze c.w.u. zasilany energią elektryczną,
- przepływowe gazowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej,
- pojemnościowe gazowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej,
- pojemnościowe zasobniki ciepłej wody z wężownicą,
- przepływowe wymienniki ciepłej wody zamontowane w kotłach
dwufunkcyjnych.
- centralne (węzły ciepłej wody) dla odbiorców grupowych.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 66 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 67 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
1 zawór odcinający
2 reduktor ciśnienia, jeżeli nie występuje on na przyłączu domowym lub
gdy ciśnienie spoczynkowe przekracza 80% ciśnienia zadziałania
zaworu bezpieczeństwa
3 zawór do kontroli i opróżniania (przy zaworze zwrotnym lub
odcinającym)
4 zawór zwrotny
5 przyłącze do manometru, gdy objętość zbiornika > 1000 l manometr
musi być wbudowany
6 zawór odcinający, gdy objętość zbiornika > 150 l
7 membranowy zawór bezpieczeństwa ze sprężyną
8 spust
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 68 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Grupa bezpieczeństwa
zamkniętych
podgrzewaczy wody
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 69 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Przepływy obliczeniowe do wymiarowania węzła ciepłej wody
należy zgodnie z normą PN-92/B-01706 należy obliczyć ze wzorów:
q d śr = U * qc
q h śr = q d śr
т
q h max = q h śr *Nh
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 70 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
q d śr – średnie dobowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę m3/d, dm3/d, kg/d
q h śr - średnie godzinowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę m3/d, dm3/d, kg/d
q h max - maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę m3/d,
dm3/d, kg/d
U – liczba użytkowników zaopatrywanych z węzła ciepłej wody
1 użytkownik = 1 mieszkaniec (j.n)
qc – jednostkowe dobowe zapotrzebowanie na ciepła wodę dla użytkownika,
qc =110 do 130 dm3/(d.j.n )
Т –liczba godzin użytkowania instalacji w ciągu doby Т=18 h/d
Nh- współczynnik godzinowej nierównomierności rozbioru wody
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 71 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczeniową moc cieplną wymiennika Q [kW] należy obliczyć ze
wzoru:
Q = q * cw* ρ * ( tc –tz)
q – obliczeniowy przepływ ciepłej wody
cw – ciepło właściwe wody [kJ/kgK]
ρ - gęstość wody [kg/dm3] lub [kg/m3]
tc – obliczeniowa temperatura ciepłej wody tc =55 st C
tz - obliczeniowa temperatura zimnej wody tz =5 do 10 st C
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 72 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Charakterystyka „mieszkania przeciętnego”:
Do obliczeń wprowadzone jest pojęcie „mieszkania przeciętnego”
- ilość pomieszczeń mieszkalnych (nie wliczając kuchni,
przedpokoju, korytarza, łazienki i komórki) r = 4
- ilość zamieszkałych osób p = 3,5
- pobór ciepła na jedną kąpiel Q = 5820 Wh
- współczynnik zapotrzebowania N = 1
OBLICZENIA wg DIN
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 73 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Przystępując do obliczeń należy ustalić:
- ilość urządzeń sanitarnych we wszystkich pomieszczeniach
- ilość pomieszczeń mieszkalnych
- ilość osób w każdym mieszkaniu.
Obliczenia instalacji c.w.u
OBLICZENIA wg DIN
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 74 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Współczynnik zapotrzebowania dla grupy mieszkań N jest obliczany ze
wzoru:
N =
Σ(n * p * v * Wh )
3,5 * 5820
Obliczenia instalacji c.w.u
OBLICZENIA wg DIN
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 75 30.01.2015 Obliczanie instalacji rurowych
27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
N – współczynnik zapotrzebowania
n – liczba mieszkań
p – liczba osób
v – liczba punktów poboru wody
Wh– zapotrzebowanie ciepła punktów poboru
3,5– liczba osób w „mieszkaniu przeciętnym”
5820 – zapotrzebowanie ciepła „mieszkania przeciętnego”
Obliczenia instalacji c.w.u
OBLICZENIA wg DIN
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 76 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
OBLICZENIA wg DIN
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 77 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
OBLICZENIA wg DIN
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 78 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia są przeprowadzane z uwzględnieniem współczynnika
równomierności.
Przy obliczeniu maksymalnego zapotrzebowania na ciepło należy
uwzględnić tylko liczby wanien i natrysków.
Pozostałe punkty poboru np. umywalki, zlewozmywaki można pominąć.
Obliczenia instalacji c.w.u
Obliczenia wg SANDERA
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 79 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia wg SANDERA
Chwilowe zapotrzebowanie na ciepło wyznacza się z warunków
napełnienia wanny. Przy założeniu, że podczas normalnej kąpieli w wannie
zużywa się 200 dm3 wody o temperaturze 40°C w ciągu 12 min, chwilowa
wartość maksymalna zapotrzebowania ciepła dla jednego mieszkania
wynosi:
Qcuwmax1= m*cw*Δt =
200
12 * 60 *4,2(40-10) = 35 kW
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 80 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Prędkości przepływu ciepłej wody użytkowej w
przewodach powinny zawarte w granicach:
• w podejściach do punktów czerpalnych 0,75 - 1,75 m/s,
• w pionach 0,5 - 1,5 m/s,
• w poziomach 0.5-1,0 m/s.
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
81
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczanie wielkości zasobników c.w.u.
Zasobniki c.w u. stosuje się w celu zmniejszenia
zapotrzebowanie na moc cieplną niezbędną do podgrzania c.w.u.
Wielkość zasobnika oblicza się korzystając ze wzoru:
V=90 φ n lgK [dm3]
φ - współczynnik akumulacji ciepła, który przyjmuje się w granicach 0,1, -0,35,
n - liczba mieszkańców,
K - godzinowy współczynnik nierównomierności rozbioru c.w.u
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
82
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Wybór systemu przygotowania c.w.u. zależy głównie od rozwiązania tej
instalacji:
- liczby punktów czerpalnych,
- wielkości rozbioru,c.w.u.,
- rozległości instalacji c.w.u. w pionie i poziomie
oraz indywidualnych kryteriów oceny, z których najważniejsze to:
- komfort dostarczania wody o wymaganej temperaturze,
- wymagania higieniczne i ograniczenia ekonomiczne
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 83 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Zalecane systemy wyboru przygotowania c.w.u. :
Dla instalacji zdecentralizowanych z jednym lub dwoma punktami
czerpalnymi można stosować
- bezpośrednie przepływowe pogrzewacze wody użytkowej zasilane
gazem lub energią elektryczną albo wymienniki ciepła.
Dla małych obiektów w przypadku instalacji c.w.u. z jednym lub dwoma
punktami czerpalnymi (łazienka i kuchnia) w niewielkiej odległości od kotła
i na tej samej kondygnacji można zastosować:
- kocioł dwufunkcyjny lub dwufunkcyjny z mini zasobnikiem ciepłej wody.
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 84 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Dzięki mini zasobnikowi możemy uzyskać rezerwę ciepłej wody o stałej
temperaturze do 60°C
- oraz stabilizację temperatury c.w.u. z tolerancją do 1,5°C oraz możliwości
poboru wody nawet przy bardzo małym przepływie 0-2 dm3/min
Dla centralnych instalacji c.w.u. o większej liczbie punktów czerpalnych
położonych na różnych kondygnacjach i z możliwością stosowania
cyrkulacji można zastosować:
- kocioł jednofunkcyjny współpracujący z podgrzewaczem
pojemnościowym.
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
85 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji c.w.u
zasobnik podgrzewacz [Źródło 4]
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 86 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
[Źródło 3]
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 87 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 88 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
Kompensacja wydłużeń przewodów
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
Kompensacja wydłużeń przewodów
89 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji c.w.u
Kompensacja wydłużeń przewodów
90 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Wydłużenia cieplne prostego odcinka przewodu można obliczyć ze wzoru:
l = l ( t1-t2) [mm]
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
- współczynnik rozszerzalności liniowej , dla stali =0,012
l - długość odcinka prostego [m],
t1 - maksymalna temperatura rury, równa temperaturze czynnika
grzejnego [C]
t2 – minimalna temperatura ścianki rury[C]- dla przewodów ułożonych
wewnątrz budynku wynosi 0C, dla rur ułożonych na zewnątrz
przyjmuje się temperaturę równą temperaturze zewnętrznej dla
danego rejonu
l = l ( t1-t2) [mm]
Obliczenia instalacji c.w.u
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
91 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 92 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji c.w.u
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Materiał
rur
Polipropylen
PP
Polibutylen
PB
Polietylen
PE
Polichlorek
winylu
PCV
Miedź
Cu
Stal
Współczynni
k α
0,18
0,13
0,14
0,18
0,0165
0,012
Współczynnik rozszerzalności liniowej α [mm/(mK)]
Kompensacja wydłużeń przewodów
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
93 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
www.instalacja.pl
Obliczenia instalacji c.w.u
Kompensacja wydłużeń przewodów
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej
Obliczenia instalacji c.w.u
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Kompensacja wydłużeń przewodów
94 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Kompensacja naturalna
osiągana w miejscach zmian kierunku rurociągu lub zainstalowanie na
przewodach specjalnych wydłużek.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 95 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
Obecnie stosowana metoda termicznego równoważenia instalacji
cyrkulacyjnej polega na wyznaczaniu strumienia wody cyrkulacyjnej na
podstawie strat ciepła w przewodach rozprowadzających (inst. c.w.u.)
oraz w pionowych przewodach cyrkulacyjnych.
Przy określaniu strat ciepła uwzględnia się rodzaj i grubość izolacji
termicznej przewodów, oraz występującą różnice temperatur pomiędzy
czynnikiem płynącym w przewodach a otoczeniem.
W obliczeniach na wstępie przyjmuje się schłodzenie wody w instalacji.
Tak przyjęta metoda zapewnia jednakowe temperatury w każdym pionie
przy jednoczesnym zróżnicowaniu przepływu przez poszczególne piony.
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
96
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
Straty ciepła w poszczególnych odcinkach instalacji oblicza się wg zależności:
Dz – średnica zewnętrzna przewodu [m]
K – współczynnik przenikania ciepła [W/m2K]
tp – temperatura na początku odcinka [ºC]
tk – temperatura na końcu odcinka [ºC]
to – temperatura otoczenia odcinka [ºC]
L – długość odcinka [m]
η - sprawność izolacji – przyjmuje się: h = 0,7÷0,9
K – współczynnik przenikania ciepła wyznaczany wg wzorów w tabeli
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
97
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
K – współczynnik przenikania ciepła wyznaczany wg wzorów w tabeli
Obliczenia instalacji cyrkulacji
Δt – różnica temperatur miedzy temperatura wody a otoczenia
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
98 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Strumień wody cyrkulacyjnej dla całej instalacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
99
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Natężenie przepływu cyrkulacyjnego w poszczególnych pionach,
wyznaczone metoda punktów węzłowych
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
100
Strumień wody cyrkulacyjnej w poziomym przewodzie cyrkulacji
(strumień przechodzący):
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
101
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Na podstawie obliczonych przepływów wody w poszczególnych
działkach dokonuje się doboru średnic przewodów cyrkulacyjnych, przy
zachowaniu założenia wg PN – 92/B- 01706: prędkość przepływu wody
w instalacji cyrkulacyjnej v = 0,2 ÷ 0,5 m/s (max 1,0 m/s).
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
102
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Stratę ciśnienia w dla najniekorzystniejszego obiegu z uwzględnieniem
straty na termostatycznym zaworze cyrkulacyjnym oblicza się z
zależności:
straty w obiegu ciepłej wody i cyrkulacji, do doboru pompy cyrk.; Pa
straty liniowe na odcinkach obliczeniowych; Pa
straty miejscowe na odcinkach obliczeniowych; Pa
strata ciśnienia na urządzeniu regulacyjnym (np.termostat. zaworze),Pa
strata ciśnienia na urządzeniu przygotowującym ciepłą wodę użytkowa; Pa
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
103
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Dla termostatycznego zaworu cyrkulacyjnego MTCV firmy Danfoss stratę na
zaworze wyznacza się z zależności:
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
104 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Termostatyczne zawory regulacyjne do instalacji cyrkulacyjnych c.w.u.
oferuje kilka firm, m.in.: Danfoss (MTCV), Frese (TemCon+, CirCon+),
Oventrop (Aquastrom T), Honeywell (Alwa Kombi 4). Instalowane są na
pionach cyrkulacyjnych, dławią przepływ w zależności od temperatury
przepływającej przez nie wody cyrkulacyjnej.
Niektóre z nich mają funkcje umożliwiająca okresowe przegrzewanie wody
w instalacji w celu jej dezynfekcji.
Nastawę temperatury termostatycznego zaworu cyrkulacyjnego, dla której
będzie zamykany przepływ określa się na podstawie obliczeń strat ciepła
w przewodach, na których zawór będzie instalowany.
Jeżeli w punkcie czerpalnym na najwyższej kondygnacji temperatura ciepłej
wody ma byc równa 55°C, a strata ciepła w pionie cyrkulacyjnym spowoduje
schłodzenie wody o 3°C, to nastawa na zaworze u podstawy pionu powinna
być równa 52°C.
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
105 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Kolejność obliczeń:
1) dokonać wstępnego doboru średnic pionów cyrkulacyjnych,
2) Wyznaczyć straty ciepła na przewodach c.w.u i pionach
cyrkulacyjnych,
3) Wyznaczyć całkowity strumień wody cyrkulacyjnej, a następnie
strumienie dla poszczególnych odcinków instalacji,
4) Dobrać średnice przewodów cyrkulacyjnych dla wyznaczonych
strumieni
5) Wyznaczyć straty ciśnienia w obiegach poszczególnych pionów
(w przewodach zasilających c.w.u i cyrkulacyjnych przy strumieniu
wody cyrkulacyjnej)
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
106 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
6) Dobrać termostatyczne zawory cyrkulacyjne , np. MTCV i obliczyć ich
nastawę, a następnie odczytać wartość kv z katalogu,
7) Obliczyć starty ciśnienia na zaworach cyrkulacyjnych,
8) Wyznaczyć stratę ciśnienia dla najniekorzystniejszego obiegu
9) Dobrać pompę cyrkulacyjną.
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
107 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Przykład obliczeniowy
Założenia:
materiał instalacji: miedz
tcwu = 60°C
h= 0,8
tcwu = 5 °C
tcyrk = 3 °C
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
30.01.2015 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji rurowych
108 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
109 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Straty ciepła w przewodach rozbiorczych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
110 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Straty ciepła w przewodach cyrkulacyjnych
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej Obliczenia instalacji rurowych
111 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
Strumienie wody cyrkulacyjnej
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
112
Dobór nastaw zaworów i wyznaczenie strat ciśnienia
Dobrano zawory MTCV DN15 firmy Danfoss
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
113
Wyznaczenie strat ciśnienia w obiegach przy przepływie wody cyrkulacyjnej.
Obieg pionu PI: p4+ p3+ p2+ p1+ p1C+ p2C+ p3C
Obieg pionu PII: p4+ p7+ p6+ p5+ p4C+ p5C+ p3C
p – strata liniowa i miejscowa na odcinku
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
10.09.2013 Systemy energetyki odnawialnej 27.04.2016 Obliczanie instalacji rurowych
114
Dobór pompy cyrkulacyjnej
Go Vc = 0,0105 dm3/s 0,04 m3/h
H0 (Spobieg+pR)max+ pw
Obliczenia instalacji wodociągowych, c.w.u i cyrkulacji
Obliczenia instalacji cyrkulacji
Dziękuję za uwagę
Powodzenia na egzaminie!
mgr inż. Alina Jeszke-Tymkowska
tel. 502 098 407
e-mail: [email protected]
www.viessmann.edu.pl
Systemy energetyki odnawialnej