Spis treści 1 Oświadczenie projektanta... 2 2 Informacja BIOZ.... 3 3 Przedmiot opracowania... 4 4 Podstawa opracowania... 4 5 Zakres opracowania... 4 6 Opis stanu aktualnego... 4 7 Parametry obliczeniowe układu solarnego... 4 8 Opis projektowanego rozwiązania... 4 9 Schemat technologiczny instalacji solarnej... 5 10 Obliczenia... 5 10.1 Zapotrzebowanie ciepłej wody użytkowej... 5 10.2 Dobór kolektorów słonecznych... 5 10.3 Dobór zasobników do podgrzewania c.w.u.... 5 10.4 Dobór pompy obiegowej solarnej obieg pierwotny... 5 10.5 Dobór pompy mieszającej... 5 10.6 Dobór zaworu bezpieczeństwa w układzie pierwotnym kolektorowym... 6 10.7 Dobór zaworu bezpieczeństwa w układzie wtórnym c.w.u.... 6 10.8 Dobór naczynia wzbiorczego w układzie kolektorowym... 6 10.9 Dobór naczynia wzbiorczego w układzie wtórnym... 7 10.10 Dobór zaworu trójdrogowego... 7 11. Zestawienie elementów obiegów... 7 11.1 Elementy instalacji solarnej obwód pierwotny projektowany... 7 11.2 Elementy instalacji solarnej obwód wtórny... 7 12. Wytyczne montażowe... 7 12.1 Układ połączenia baterii kolektorów - między kolektorami.... 7 12.2 Warunki wykonania instalacji... 7 12.3 Próby i rozruch... 8 12.4 Pomiar i regulacja... 9 12.5 Zagadnienia BHP... 9 12.6 Uwagi końcowe... 9 13 Obliczenia konstrukcyjne... 11 Spis rysunków: Rys. 1 Mapa do celów lokalizacyjnych 1:500 Rys. 2 Schemat technologiczny instalacji solarnej Rys. 3 Rzut kotłowni instalacja solarna 1:100 Rys. 4 Rozmieszczenie kolektorów na dachu 1:100 Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 1
1 Oświadczenie projektanta Niniejszy projekt budowlany instalacji kolektorów słonecznych do wspomagania podgrzewania c.w.u. w budynku mieszkalnym wielorodzinnym przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku sporządzony został zgodnie z obowiązującymi przepisami i zasadami wiedzy technicznej oraz jest kompletny z punktu widzenia celu jakiemu ma służyć. podpis projektanta Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 2
2 Informacja BIOZ. W oparciu o ustawę PRAWO BUDOWLANE i Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 23.06.2003 roku w sprawie informacji dotyczącej bezpieczeństwa i ochrony zdrowia planu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia stwierdza się, że prace objęte projektem nie wymagają sporządzenia planu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia. Instalacja solarna występuje w wykazie prac ( 6 p. 1 do 10 Rozporządzenia) wymagających sporządzenia planu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia (istnieje ryzyko upadku z wysokości ponad 5,0 m). Jednocześnie roboty przewidziane projektem wykonane będą w czasie krótszym niż 30 dni roboczych przez mniej niż 20 pracowników przy pracochłonności nie większej niż 500 osobodni. Projekt kompleksowo obejmuje swoim zakresem : instalację kolektorów słonecznych. Na działce znajduje się budynek mieszkalny wielorodzinny wyposażony w instalację c.o. zasilaną z kotłowni gazowej, instalację wodociągowokanalizacyjną, energetyczną i telefoniczną, Na terenie gdzie prowadzona będzie inwestycja nie stwierdza się elementów mogących stanowić zagrożenie bezpieczeństwa i zdrowia ludzi, podczas realizacji robót budowlanych nie przewiduje się wystąpienia żadnych zagrożeń po przeprowadzeniu instruktażu pracowników z zakresu przestrzegania zasad BHP, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 06.02.2003 r. Dz. Ustaw Nr 47 poz 401. Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 3
3 Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest zaprojektowanie układu solarnego wspomagającego przygotowanie czynnika dla potrzeb c.w.u. w budynku mieszkalnym wielorodzinnym, przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku. 4 Podstawa opracowania Umowa z Inwestorem. Obowiązujące normy i przepisy z zakresu ciepłownictwa. Projekt techniczny kotłowni część instalacyjna i budowlana. Katalogi i programy doboru urządzeń. 5 Zakres opracowania Dokumentacja obejmuje budowę instalacji solarnej wspomagającej podgrzewanie c.w.u. z kolektorów słonecznych, głównym źródłem zasilania pozostanie istniejąca instalacji kotłowni. Układ technologii solarnej zostanie powiązany z istniejącym układem technologii kotłowni. 6 Opis stanu aktualnego Obecnie budynek zasilany jest w ciepłą wodę użytkową z lokalnej kotłowni gazowej wyposażonej w dwa kotły grzewcze o mocach 150 i 125 kw. Kocioł mniejszej mocy przeznaczony jest do podgrzewania c.w.u., a większy pracuje na potrzeby c.o. Kotły powiązane są ze sobą i mogą pracować zamiennie w razie awarii. Ciepła woda użytkowa przygotowywana jest w podgrzewaczu o pojemności 600 dm 3. Prowadzona przewodami z przyległej do szczytu budynku kotłowni gazowej. 7 Parametry obliczeniowe układu solarnego Na podstawie informacji inwestora, przyjęto dobowe zapotrzebowanie na c.w.u. równe 3,0 m 3 /dobę. Dobrano 30 sztuk kolektorów o łącznej powierzchni równej 53,40 m 2, która pokryje 40 % zapotrzebowania na c.w.u. źródło ciepła - kolektory słoneczne Solar-Pro TS 300 P ilość 30 przepływ nominalny przez jeden kolektor czynnik nośnik ciepła 40% glikol 60% woda o parametrach czynnik c.w.u. o parametrach max wydajność kolektorów 0,5 l/min 70/50 o C 5/50 C Q 30 kw 8 Opis projektowanego rozwiązania Ze względu na konieczność ograniczenia zużycia energii cieplnej wykorzystywanej na potrzeby c.w.u. projektuje się układ instalacji solarnej wykorzystującej energię promieniowania słonecznego. Układ ten stanowić będzie uzupełnienie systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej realizowany z kotłowni gazowej. Ciepło z promieniowania słonecznego odebrane w 30 szt. kolektorów słonecznych przez mieszaninę glikolu będzie prowadzone do podgrzewaczy zlokalizowanych w istniejącej kotłowni. Ciepło będzie odbierane w podgrzewaczach dwuetapowo. W miejsce istniejącego podgrzewacza o pojemności Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 4
600 dm 3 będzie zainstalowany podgrzewacz dwuwężownicowy o pojemności 1000 dm 3, który będzie odbierał ciepło jako pierwszy. Tutaj będzie następował dogrzew wody przez kocioł. Nadwyżki ciepła będą odbierane i gromadzone w dwóch zasobnikach buforowych po 1500 dm 3. Zasilanie zimnej wody zostanie włączone przez zbiorniki buforowe i dopiero skierowane do podgrzewacza. Zapewniony zostanie wstępne podgrzewanie wody zimnej zanim trafi do podgrzewacza (1000 dm 3 ) oraz ruch wody w zasobnikach buforowych. 9 Schemat technologiczny instalacji solarnej Schemat technologiczny instalacji stanowią dwa obwody grzewcze pierwotny i wtórny przekazujące ciepło promieniowania słonecznego do ciepłej wody użytkowej. Obwód pierwotny to układ wypełniony wodnym roztworem glikolu, który jest nośnikiem energii cieplnej, między kolektorami słonecznym, a wymiennikiem ciepła. Obwód wtórny to układ pomiędzy wymiennikami ciepła instalacji solarnej, a pozostałymi urządzeniami układu przygotowania c.w.u. 10 Obliczenia 10.1 Zapotrzebowanie ciepłej wody użytkowej Według informacji uzyskanych od inwestora dzienne zapotrzebowanie na ciepłą wodę wynosi 3m 3 /dobę 10.2 Dobór kolektorów słonecznych Dobrano kolektory firmy Solar-Pro TS 300 P 30 szt. 10.3 Dobór zasobników do podgrzewania c.w.u. Przyjęto jeden podgrzewacz dwuwężownicowy o pojemności 1000 dm 3 typ VT N- 1000 oraz dwa podgrzewacze buforowe o pojemności 1500 dm 3 każdy PSR 1500 10.4 Dobór pompy obiegowej solarnej obieg pierwotny Na podstawie ilości kolektorów dobrano zestaw pompowy dwu drogowy SJPZ zintegrowany z automatyką TDC3 firmy Solar-Pro 10.5 Dobór pompy mieszającej Ilość czynnika w układzie wtórnym zasobnikowym G u = 4,12 m 3 /h G p = 1,15x4,12 = 4,74 m 3 /h Całkowity opór przepływu H = H p + H wcwu =1,4+0,27=1,67 mh 2 O H c =1,2 x H = 2,0 mh 2 O Dobrano pompę WILO typ Stratos-Z 25/1-8 RG CAN Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 5
10.6 Dobór zaworu bezpieczeństwa w układzie pierwotnym kolektorowym Dane wyjściowe w układzie kolektorowym - Ciśnienie dopuszczalne po stronie wtórnej p = 6 bar - Ciśnienie dopuszczalne w układzie kolektorowym p d - 2,5 bar - Dopuszczalna temperatura czynnika grzejnego 220 C Z katalogu dobrano membranowy zawór bezpieczeństwa firmy SYR, typ 1915 dn 1/2 cieśnienie 3,0 bara, dla którego przekrój wypływu gniazda przy jego średnicy d o =12 mm 10.7 Dobór zaworu bezpieczeństwa w układzie wtórnym cwu. Układ wtórny zabezpieczony będzie zaworami bezpieczeństwa zamontowanym na podgrzewaczach i na dopływie wody zimnej Dane wyjściowe w układzie wtórnym - Ciśnienie dopuszczalne po stronie wtórnej p = 6 bar - Dopuszczalna temperatura czynnika grzejnego 60 C Z katalogu dobrano membranowy zawór bezpieczeństwa firmy SYR, typ 2115 dn 1, dla którego przekrój wypływu gniazda przy jego średnicy d o =20 mm. Należy zamontować trzy zawory po jednym na buforach i jeden na wejściu wody zimnej. 10.8 Dobór naczynia wzbiorczego w układzie kolektorowym Doboru naczynia wzbiorczego dokonano w oparciu o wzór: Vn ( Vv V2 p e z V ( p st k ) ( p e 0.5) 1) gdzie: V v zabezpieczenie wodne 3 litry V 2 pojemność inst. solarnej x wsp. 0.13 rozszerzalność cieplna z liczba kolektorów 30 szt V k pojemność kolektorów [litry] 1,57 l p e dopuszczalne nadciśnienie końcowe [bar] bar p st ciśnienie wstępne azotu w naczyniu [bar] bar Dobrano naczynie wzbiorcze REFLEX S 200 litrów Typ : S 200 Pojemność całkowita : 200 litrów Dop. temp. zasilania instal : 120 C Dop. temp. pracy membrany : 70 C Dop. ciśnienie pracy : 10 bar Ciś. wstępne ustaw. fabr. : 3,0 bar Ciś. wstępne nastaw. : 3,0 bar Średnica : 637 mm Wysokość : 758 mm Przyłącze : Rp 1 Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 6
10.9 Dobór naczynia wzbiorczego w układzie wtórnym Doboru naczynia wzbiorczego dokonano w oparciu o obliczenia wykonane przy pomocy programu doboru REFLEX 4.0.26 Dobrano naczynie Reflex DE Junior 140 Pojemność całkowita : 140 litrów Dop. temperatura pracy : 70 C Dop. ciśnienie pracy : 10 bar Ciś. wstępne ustaw. fabr. : 4,0 bar Ciś. wstępne nastaw. : 5,3 bar Średnica : 480 mm Wysokość : 1015 mm Przyłącze : G 1 10.10 Dobór zaworu trójdrogowego Dobrano zawór trójdrogowy dn 25 4037 z napędem firmy Herz 11. Zestawienie elementów obiegów 11.1 Elementy instalacji solarnej obwód pierwotny projektowany - Kolektory słoneczne typu TS 300 P - 30 sztuk. - Zestaw pompowy dwu-drogowy - Zbiornik uzupełniający o pojemności 120 l - Zawór bezpieczeństwa SYR 1/2 - Naczynie wzbiorcze przeponowe V = 200 l 11.2 Elementy instalacji solarnej obwód wtórny - Pompa mieszająca cwu WILO typ Stratos-Z 25/1-8 - 2 zasobnik buforowy z wężownicą c.w.u. po 1500 l każdy, - 1 podgrzewacz dwu-wężownicowy 1000 l - Zawory bezpieczeństwa SYR 1 - Naczynie wzbiorcze przeponowe V = 140 l 12. Wytyczne montażowe 12.1 Układ połączenia baterii kolektorów - między kolektorami. Połączenie baterii kolektorów zostanie wykonane za pomocą przewodów miedzianych lutowanych lutem twardym. Przewody będą zaizolowane cieplnie i pokryte płaszczem z blachy. Kolektory połączone zostaną w układzie Tichelmana, aby zrównoważyć przepływy i uzyskać maksymalną wydajność odbioru ciepła. Obieg kolektorowy dodatkowo wyposażono w zawór równoważące Danfoss. Zgodnie z wytycznymi producenta kolektorów słonecznych układ pierwotny napełniony będzie płynem niezamarzającym Ergolid Eko w proporcjach 40% propyleno-glikol 60% woda. Napełnianie zładu za pomocą pompy elektrycznej ze zbiornika uzupełniającego czynnika grzejnego o pojemności Vc = 120 l. 12.2 Warunki wykonania instalacji Instalację, należy wykonać zgodnie z obowiązującymi przepisami: Zabezpieczenie zładu po stronie kolektorów zgodnie z PN-99/B-02414, przy pomocy naczynia przeponowego. Rurociągi od kolektorów słonecznych do układu wymienników Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 7
przewidziano z rur stalowych lekkich ze szwem wg PN-80/H74200, Rurociągi dla wody zimnej, ciepłej i cyrkulacji z rur stalowych średnich podwójnie ocynkowanych TWT-3 wg PN-74/H-74200, Łączenie rur stalowych lekkich ze szwem przez spawanie, Łączenie rur wody zimnej, ciepłej i cyrkulacyjnej na gwint Jako armaturę odcinającą przewidziano zawory kulowe: o z końcówkami do spawania, kołnierzowe lub gwintowane po stronie obiegów wykonywanych z rur stalowych lekkich ze szwem o na ciśnienie 0,6 MPa mufowe po stronie wody zimnej, ciepłej i cyrkulacji na ciśnienie 1,0 MPa Wszystkie elementy instalacji nie ocynkowane zabezpieczyć antykorozyjnie, malując dwukrotnie farbą, zgodnie z instrukcją KOR-3, po uprzednim oczyszczeniu do drugiego stopnia. Wszystkie podparcia wykonać na wspornikach z klockami gumowymi. Przewody prowadzone przy ścianach montować na podporach ślizgowych, a pod stropem na podwieszeniach, na klockach gumowych lub obejmach gumowych pod opaskami stalowymi. Kształtki i łuki z rur stalowych bez szwu. Po przeprowadzonych próbach szczelności, instalację izolować cieplnie zgodnie z PN-85/B-0243 z łupek wykonanych z pianki poliuretanowej lub HT/Armaflex S wg poniższej tabeli: Grubość izolacji [ mm ] DN rury Parametry wody 130/70/75 C Parametry wody 100/95/70 C Parametry wody 5-55 C Zasilanie Powrót Zasilanie Powrót Zasilanie Powrót 15-25 50 30 40 30 20 30 32-40 50 30 40 30 20 30 50-65 50 40 40 30 20 30 80-100 60 40 50 30 20 30 12.3 Próby i rozruch Po wykonaniu instalacji, ale przed jej zaizolowaniem i po przepłukaniu, przeprowadzić próby szczelności zgodnie z PN-64/B-10400, w następującej kolejności: a. próba na zimno (bez zaworów bezpieczeństwa i włączania kolektorów) wodą o ciśnieniu 0,6 MPa - instalacja od kolektorów do wymienników 0,37 MPa - po włączeniu kolektorów 1,0 MPa - po stronie obwodów wtórnych dla wody ciepłej, zimnej i cyrkulacji b. próba na gorąco eksploatacyjna tzn. przy max parametrach możliwych do uzyskania w dniu próby w czasie 72 godzin, połączona z regulacją parametrów pracy. Roboty montażowe i próby wykonać zgodnie z Warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót budowlano - montażowych - tom II - instalacje sanitarne i przemysłowe" opracowanie COBRTI Install. Po wykonaniu prób pomontażowych, należy przeprowadzić badania techniczne urządzeń przez UDT oraz rozruch instalacji zgodnie z instrukcją producenta urządzeń. Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 8
12.4 Pomiar i regulacja Projekt budowlany instalacji solarnej do wspomagania c.w.u. Dla utrzymania założonych parametrów pracy zaprojektowano następującą aparaturę kontrolno-pomiarową: manometry zwykłe sprężynowe typ Ml60/0-1,6/MPa do pomiaru ciśnień termometry przemysłowe 0-100 C i 0-200 C do pomiaru temperatury Układ regulacji obiegu pierwotnego, wtórnego. Układ regulacji instalacji, należy wyposażyć: programator TDC3 czujniki temperatury 9 szt. zawór trójdrogowy z siłownikiem Herz 12.5 Zagadnienia BHP Kotłownię zaprojektowano tak, aby zapewnić swobodny dostęp do urządzeń i aparatury. Rurociągi prowadzone są na wysokości powyżej 2,0 m, i gwarantują swobodne przejście. Wszystkie urządzenia powinny mieć czytelne tabliczki znamionowe. W czasie pracy nie wolno dokładać szczeliwa na złączach i dociągać śrub. Czynności rozruchowe, eksploatacyjne i remontowe muszą spełniać warunki BHP podane w Dz.U.Nr 14 z 1970 i 1974 r. oraz wymogi normy PN-/B- 10400 i Warunki Wykonania i Odbioru Robót - część Instalacje Sanitarne i Przemysłowe. 12.6 Uwagi końcowe Po wykonaniu prób pomontażowych zgłosić do odbioru dozorowego. Niezbędny zakres prac elektrycznych należy wykonać w ramach robót technologicznych, przeprowadzić niezbędne badania instalacji i sporządzić stosowne protokoły. Zasobniki wprowadzić przed wykonaniem remontu pomieszczenia przez powiększone otwory w ścianach. Sprawdzić i ewentualnie naprawić poszycie dachu na powierzchni, na której zostaną zamontowane kolektory. Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 9
Zestawienie podstawowych materiałów i urządzeń LP OPIS URZĄDENIA ILOŚĆ UWAGI 1 Kolektor słoneczny TS 300 P 30 Solar-Pro 2 Grupa pompowa dwu-drogowa 1 Solar-Pro 3 Zasobnik buforowy PSR 1500 2 Solar-Pro 4 Podgrzewacz solarny VT-N 1000 FRMR, dwie wężownice 1 Solar-Pro 5 Zawór trójdrogowy dn 25 4037 z napędem 1 Herz 6 Zawór trójdrogowy dn 32 4037 1 Herz 7 Zawór bezpieczeństwa 1915 1/2" obieg solarny 1 SYR 8 Zawór bezpieczeństwa 2115 1" bufory 3 SYR 9 Naczynie zbiorcze przeponowe Refix DE 140 Junior 1 Reflex 10 Naczynie przeponowe S 200 1 Reflex 11 Zbiornik na glikol pojemność 120 l 1 dowolny 12 Pompa mieszająca Stratos-Z 25/1-8 RG CAN 1 Wilo 13 Istniejąca pompa cyrkulacyjna 25 Por 40C 1 LFP 14 Istniejąca pompa ładująca 32 PWr 80C 1 LFP 15 Istniejący kocioł gazowy BS-3 125 kw c.w. 1 MOZG 16 Istniejący kocioł gazowy BS-3 150 kw c.o. 1 MOZG 17 Zawór zwrotny dn 32 2 18 Zawór kulowy dn 32 8 19 Zawór kulowy dn 25 2 20 Zawór kulowy dn 20 3 21 Zawór antyskażeniowy EA dn 32 1 Danfoss 22 Odpowietrznik automatyczny ze zintegrowanym zaworem 7 SYR stopowym typu SpiroTop dn 15 23 Manometr 1 4 24 Termometr zanurzeniowy 3 Danfoss 25 Zawór zwrotny dn 25 1 Danfoss 26 Sterownik TDC3 z czujnikami i przewodem 1 Solar-Pro 27 Zawór równoważący MSV-C dn 20 2 Danfoss 28 Ciepłomierz ultradźwiękowy CF Echo II 2,5 m3/h dn 20 1 Growo 29 Zasilacz awaryjny UPS 250 W z akumulatorem 60 Ah 1 dowolny opracował: Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 10
13 Obliczenia konstrukcyjne Budynek mieszkalny wielorodzinny przy ul. Jeleńskiej 17 w Lidzbarku 11