Instalacje ogrzewania Dr inŝ. Paweł Kędzierski

Transkrypt

1 Instalacje ogrzewania Dr inŝ. Paweł Kędzierski Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa PW Narodowa Agencja Poszanowania Energii S.A. Audytor energetyczny KAPE 0142

2 Charakterystyka ogólna Ogrzewanie pomieszczeń ma na celu utrzymanie wymaganej temperatury wewnętrznej w chłodnych okresach roku, wpływa na: temperaturę powietrza i tzw. temperaturę promieniowania (średnią temperaturę otaczających powierzchni) 2

3 Higieniczne podstawy ogrzewania Człowiek w stanie małej aktywności fizycznej wydziela do otoczenia W energii cieplnej Podstawowe procesy decydujące o przekazywaniu ciepła od człowieka do otoczenia są następujące: konwekcja oraz przewodzenie, promieniowanie, parowanie potu, oddychanie. 3

4 Przeciętne oddawanie ciepła przez normalnie ubranego człowieka nie wykonującego aktywnych czynności ruchowych 160 Strumień oddawanego ciepła, W odpa rowywa nie 80 konwe kcja prze wodze nie 20 promieniowanie i in Temperatura powietrza, ºC 4

5 Struktura bilansu ciepła oddawanego przez człowieka do otoczenia (odzieŝ normalna, stan spoczynku, przeciętne wartości temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu) Sposób oddawania ciepła Strumień cieplny Konwekcja i przewodzenie Promieniowanie Parowanie Oddychanie Inne Razem W udział %

6 Przeciętna ilość ciepła wydzielanego przez ciało człowieka przy róŝnych poziomach aktywności fizycznej Aktywność fizyczna Pozycja leŝąca Pozycja siedząca zrelaksowana Pozycja stojąca zrelaksowana Praca siedząca (np. w biurze, w domu, w szkole) Moc cieplna, W Lekki wysiłek w pozycji stojącej (np. zakupy, lekka praca) Średni wysiłek (np. sprzedawca, prace domowe, praca przy maszynie) CięŜki wysiłek

7 Komfort cieplny Zestaw parametrów (zakres) komfortu cieplnego to stan, w którym człowiek nie odczuwa ani ciepła, ani chłodu Czynniki subiektywne: ubranie, płeć, wiek, stan zdrowia, nawyki czy teŝ predyspozycje psychiczne 7

8 Podstawowe parametry komfortu Temperatura powietrza. Prędkość przepływu powietrza wokół człowieka. Temperatura promieniowania (wynikowa). Wilgotność powietrza 8

9 Temperatura odczuwalna Temperatura odczuwalna (t o ) określa proporcje ciepła traconego przez człowieka na drodze konwekcji oraz promieniowania: t o = 0,5 ( t i + τ r ) [ o C] Wielkość temperatury odczuwalnej w naszej strefie klimatycznej przyjmuje się w granicach od 19 o C do 20 o C 9

10 Właściwe warunki mikroklimatu wnętrz zapewnia utrzymanie wymaganej temperatury odczuwalnej i doprowadzenie odpowiedniej ilości powietrza świeŝego do oddychania i usuwania zanieczyszczeń. W bilansie cieplnym pomieszczenia naleŝy przewidzieć odpowiednią ilość ciepła na pokrycie strat ciepła przenikającego przez przegrody zewnętrzne, jak równieŝ do podgrzania powietrza wentylacyjnego. 10

11 Wymagania stawiane instalacjom ogrzewczym Nowoczesne instalacje ogrzewcze powinny: zapewniać równomierny, przestrzenny rozkład temp. odczuwalnej, umoŝliwiać regulację temperatury odczuwalnej, zapewniać odpowiedni mikroklimat wnętrz, być wyposaŝone w grzejniki estetyczne i łatwe do czyszczenia, być trwałe i charakteryzować się niskim kosztem eksploatacji, być moŝliwie najmniej uciąŝliwe dla środowiska naturalnego. 11

12 Klasyfikacja instalacji ogrzewczych W skład kaŝdej instalacji ogrzewczej wchodzi: źródło ciepła, sieć przewodów wraz z armaturą oraz odbiorniki ciepła. WyróŜnia się: ogrzewanie miejscowe i ogrzewanie centralne 12

13 Ogrzewanie centralne ze względu na rodzaj nośnika ciepła dzieli się na: ogrzewanie wodne nisko-, średnioi wysokotemperaturowe, ogrzewanie parowe, ogrzewanie powietrzne, ogrzewanie cieczowe z czynnikiem niezamarzającym. 13

14 Ogrzewanie centralne ze względu na sposób rozdziału czynnika dzieli się na: instalacje dwururowe, instalacje jednorurowe. Ogrzewanie centralne ze względu na rodzaj połączenia z atmosferą dzieli się na: instalacje otwarte, instalacje zamknięte. 14

15 Ogrzewanie centralne ze względu na schemat instalacji dzieli się na: instalacje pionowe z rozdziałem dolnym, instalacje pionowe z rozdziałem górnym, instalacje poziome układ rozdzielaczowy, instalacje poziome układ trójnikowy, instalacje poziome układ pętli. 15

16 Podział centralnego ogrzewania wodnego Kryterium podziału Rodzaj obiegu wody: Sposób połączenia z atmosferą: PołoŜenie głównych przewodów rozprowadzających: Materiał sieci przewodów: Sposób podłączenia odbiorników ciepła: ogrzewanie pompowe system zamknięty rozdział dolny instalacje z tworzyw sztucznych ogrzewanie dwururowe Charakterystyka instalacje stalowe pętlicowe mieszka niowe ogrzewanie grawitacyjne system otwarty rozdział górny instalacje z miedzi rozdzielaczowe mikroprze wodowe jednoruro we 16

17 Części składowe instalacji ogrzewczych Konwencjonalne źródła ciepła Kotły (na paliwo stałe, gazowe, olejowe, elektryczne) Wymienniki ciepła (sieć ciepłownicza) Pompy ciepła (zasilane en. elektryczną, pozyskują ciepło z otoczenia i umoŝliwiają jego wykorzystanie na wyŝszym poziomie temperatury do celów grzewczych) 17

18 18

19 Niekonwencjonalne źródła ciepła MoŜna do nich zaliczyć: energię promieniowania słonecznego, energię wiatru, energię rzek i wód morskich, energię geotermalną, energię z biopaliw i energię jądrową. 19

20 Sieć przewodów Stosuje się rury: stalowe ze szwem, gwintowane, lekkie, miedziane, z tworzyw sztucznych. Aby zmniejszyć transportowe straty ciepła w przewodach instalacji ogrzewczych, rurociągi izoluje się. 20

21 Grzejniki Grzejniki konwekcyjne oddają większą część ciepła na drodze konwekcji (np. grzejniki członowe Ŝeliwne, grzejniki z rur gładkich i oŝebrowanych, grzejniki stalowe płytowe, konwektory) Grzejniki promieniujące oddają ciepło głównie na drodze promieniowania (grzejniki płaszczyznowe) 21

22 22

23 23

24 Ze względu na proporcje ciepła emitowanego do pomieszczenia na drodze konwekcji i promieniowania, róŝnorodne konstrukcje grzejników sklasyfikować moŝna następująco: Grzejniki płytowe, Grzejniki z ogniw Ŝeliwnych, Grzejniki z wewnętrznymi kanałami powietrznymi, Konwektory. 24

25 25

26 Armatura, pompy i urządzenia zabezpieczające WyróŜniamy armaturę odcinającą i sterująco-regulującą, zabezpieczającą, uzbrojenie pomocnicze oraz inne urządzenia zabezpieczające. Armatura odcinająca to zawory i zasuwy: proste, skośne, gwintowane, słuŝy do zamykania, otwierania i regulowania przepływu, temperatury i ciśnienia nośnika ciepła 26

27 Do armatury sterująco-regulującej zalicza się: zawory redukcyjne, zawory regulacyjne dwu-, trój- lub czterodrogowe, podpionowe regulatory przepływu, temperatury i róŝnicy ciśnień, regulatory nadmiarowo-upustowe, ograniczniki temperatury i róŝnicy ciśnień. 27

28 Do armatury zabezpieczającej naleŝą zawory bezpieczeństwa oraz zawory zwrotne. Do uzbrojenia pomocniczego zalicza się urządzenia do odpowietrzania i odwadniania instalacji oraz do oczyszczania nośnika ciepła 28