Regulacja ciśnienia w sieci cieplnej współpracującej z zautomatyzowanymi węzłami ciepłowniczymi

Podobne dokumenty
Ciepłownictwo. Projekt zbiorczego węzła szeregowo-równoległego, dwufunkcyjnego, dwustopniowego

4. SPRZĘGŁA HYDRAULICZNE

Regulacja instalacja centralnego ogrzewania budynków Zespołu Szkół Technicznych przy ul. Sejneńskiej 33, 33A, 35 w Suwałkach

Ćwiczenie 4 PRZYKŁAD DOBORU ZAWORÓW REGULACYJNYCH JEDNODROGOWYCH

ZABEZPIECZENIE INSTALACJI C.O.

OGRZEWNICTWO I CIEPŁOWNICTWO 2 sem. II WYKŁAD WĘZŁY CIEPŁOWNICZE PROJEKTOWANIE

PRZYKŁAD DOBORU ZAWORÓW REGULACYJNYCH JEDNODROGOWYCH

Dobrano drugi kocioł gazowy firmy: Hoval. Model: 300 Moc nominalna: 272,0 kw Pojemność wodna: 420,0 dm 3 Średnica króćców:

Ogrzewnictwo / Bożena Babiarz, Władysław Szymański. wyd. 2 zaktualizowane. Rzeszów, cop Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów 9

CIEPŁOWNICTWO WĘZŁY CIEPŁOWNICZE MIESZKANIOWE

Wytyczne do projektowania systemów grzewczych z zastosowaniem miniwęzłów cieplnych

Automatyzacja w ogrzewnictwie i klimatyzacji. Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenie 2

SPIS TREŚCI. Część I TECHNOLOGIA WĘZŁA. Część II AUTOMATYKA WĘZŁA 1. OPIS TECHNICZNY

SPIS TREŚCI 1. PODSTAWA PRAWNA RODZAJ I PARAMETRY TECHNOLOGICZNEGO NOŚNIKA CIEPŁA ORAZ SPOSOBY JEGO REGULACJI... 4

Modernizacja instalacji centralnego ogrzewania budynku poddanego kompleksowej termomodernizacji. Budynek ul. M. Konopnickiej 3 w Łęczycy.

EGZ. NR

KRYTA PŁYWALNIA W STRZELINIE PROJEKT BUDOWLANY

Układy przygotowania cwu

EKRAN 15. Zużycie ciepłej wody użytkowej

Modernizacja instalacji centralnego ogrzewania budynku poddanego kompleksowej termomodernizacji. Budynek ul. Dominikańska 10A w Łęczycy.

Jakie są systemy ogrzewania z pompą ciepła?

1.1. Czynniki grzejne stosowane w systemach ciepłowniczych Klasyfikacja sieci cieplnych... 19

Ćwiczenie laboratoryjne z Ogrzewnictwa i Wentylacji. Ćwiczenie Nr 12. Temat: RÓWNOWAśENIE HYDRAULICZNE INSTALACJI

Mieszkaniowy węzeł cieplny Regudis W-HTU Dane techniczne

Zasady doboru układów automatycznej regulacji w węzłach cieplnych

Przedsiębiorstwo Usług Inżynieryjno-Komunalnych Spółka z o.o. Plan wprowadzania ograniczeń w dostarczaniu ciepła

Opracowanie koncepcji wymiany centralnego ogrzewania

PROJEKT BUDOWLANY PRZEBUDOWY POMIESZCZEŃ KOTŁOWNI NA SALĘ KONFERENCYJNO- MULTIMEDIALNĄ ORAZ SIŁOWNIĘ

Projekt Budowlany instalacji c.o. Budynek przy ul. 3 Maja 15 w Czerwionce - Leszczynach. Urząd Gminy i Miasta Czerwionka - Leszczyny

Zbigniew Bagieński Łukasz Amanowicz. Ciepłownictwo. Projektowanie kotłowni i ciepłowni

IR SANIT Usługi Projektowe Ireneusz Piotrowski Lubin, ul. Króla Rogera 8/10 tel: ,

OBIEKT : Modernizacja budynku mieszkalno-usługowego. Wiślica 34. TREŚĆ : Projekt techniczny inst. C.O. BRANŻA : Instalacje sanitarne

DANE DO OBLICZEŃ. Typ węzła: EC-500 kod: Obiekt: Oczyszczalnia Ścieków. Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego

Informacja o pracy dyplomowej

02. WYKAZ DOKUMENTACJI

Zmianie ulegają następujące postanowienia Programu Funkcjonalno Użytkowego (dalej: PFU).

Zawory z gniazdem (PN 16) VS 2 Dwudrogowe zawory, gwint zewnętrzny

SPECYFIKACJE TECHNICZNE WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH 04 INSTALACJA CENTRALNEGO OGRZEWANIA

PRZYCHODNIA W GRĘBOCICACH GRĘBOCICE ul. Zielona 3działki nr 175/7, 175/4, 705 PROJEKT BUDOWLANY BUDOWY BUDYNKU PRZYCHODNI CZĘŚĆ SANITARNA

Pracownia Projektowa MONO ART Monika Kucharczyk Rumunki Głodowskie Lipno PROJEKT BUDOWLANY

Zawórtrójdrogowy: a) mieszający, b) rozdzielający

KRYTA PŁYWALNIA W STRZELINIE PROJEKT BUDOWLANY

DANE DO OBLICZEŃ. Obliczenia hydrauliczne węzła cieplnego. 2. Parametry temperaturowe sieci ZIMA zasilanie T ZZ 135 C powrót T PZ 70 C

Temperatury na klatkach schodowych i w korytarzach

Temat: Rozbudowa budynku Domu Pomocy Społecznej Górnie ZESPÓŁ AUTORSKI I KARTA UZGODNIEŃ

Pytania dotyczące instalacji pompy ciepła Gmina Wierzbica:

Zawory odciążone hydraulicznie (PN 25)

Ciepłownictwo / Aleksander Szkarowski, Leszek Łatowski. wyd. 2 zm. 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści. Przedmowa 11

Ćwiczenia audytoryjne

K A R T A T Y T U Ł O W A

Wykład 11. Centralne przygotowanie cwu. Zabezpieczenie urządzeń przygotowania cwu. Instalacja cyrkulacyjna cwu

Obliczanie zapotrzebowania na paliwo Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy

Układy przygotowania ciepłej wody użytkowej. Układ Chłudowa z pełną akumulacją

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

01219/16 PL SATK15313 ABC. Funkcja

Wielofunkcyjny automatyczny zawór równoważący AB-PM zawór DN 10-32, PN 16

Imię i nazwisko... Numer indeksu:... Gr:B. Uzupełnić elementy automatyki centrali oraz określić ilość i rodzaj sygnałów sterownika DDC.

Jako źródło ciepła przewidziano węzeł cieplny, dla instalacji wewnętrznej budynku.

Ocena systemu ogrzewania budynku

3. Dobór urządzeń. Obliczeniowa moc wymiennika c.o. Q w.co Dobrano płytowy, lutowany wymiennik ciepła firmy "SWEP" typu IC35x90. s.co 1.

Analiza środowiskowo-ekonomiczna

Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej Spółka z o.o. w Olsztynie System Ciepłowniczy

III/2 INSTALACJA CENTRALNEGO OGRZEWANIA

Strona 1 z 5 Załącznik nr 1 OPIS ZAMÓWIENIA

OBLICZENIA WĘZŁA CIEPLNEGO

INSTALACJA WOD KAN I CO

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Zawory pilotowe Danfoss

PROJEKT BUDOWLANO-WYKONAWCZY REGULACJI INSTALACJI CENTRALNEGO OGRZEWANIA BUDYNKU SZPITALNEGO.

Ewa Zaborowska. projektowanie. kotłowni wodnych. na paliwa ciekłe i gazowe

Ustalenie parametrów operacyjnych systemu ciepłowniczego na nowy sezon grzewczy

WYTYCZNE DOTYCZĄCE PRZEBUDOWY TECHNOLOGII KOTŁOWNI STAŁOPALNEJ

Ćwiczenia audytoryjne

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej Konin Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością MPEC KONIN Sp. z o.o.

Naścienna stacja mieszkaniowa do decentralnego przygotowania ciepłej wody użytkowej Natychmiastowe przygotowanie ciepłej Sterowanie mechaniczne.

Ogrzewnictwo. dr inż. Bogdan Nowak Katedra Klimatyzacji i Ciepłownictwa. Politechnika Wrocławska

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Zawory odciążone hydraulicznie (PN 25) VM 2 zawór 2-drogowy z gwintem zewnętrznym VB 2 zawór 2-drogowy z kołnierzem

WYTYCZNE STOSOWANIA REGULATORÓW POGODOWYCH

Przedszkole Miejskie nr 14, przy ul. Maya 6/8 w Tomaszowie Mazowieckim

UKŁADY PRZYGOTOWANIA CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ. instalacje sanitarne p Wrocław 2016

INSTRUKCJA MONTAŻU I OBSŁUGI UKŁADU MIESZAJĄCEGO DO OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO FIRMY RUMET

EWA ZABOROWSKA. Zasady projektowania WODNYCH WEZŁÓW CIEPŁOWNICZYCH

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH BRANŻA SANITARNA

Zawory mieszające z powrotem do kotła c.o. Mieszanie przed kotłem

Ocena systemu ogrzewania budynku

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

USŁUGI INWESTYCYJNE INŻYNIERIA SANITARNA KUCIEL JERZY Łomża ul. Kapucyńska 6/5 tel kom PROJEKT TECHNICZNY

SPIS TREŚCI SPIS RYSUNKÓW

DOKUMENTACJA TECHNICZNA

ESBE: Armatura w nowoczesnych układach grzewczych i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

OPIS TECHNICZNY. 1. Podstawa opracowania. 2. Zakres opracowania. Zlecenie Inwestora, Obowiązujące normy i przepisy, Uzgodnienia, Wizja lokalna.

PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

7. Dlaczego każdy odbiorca musi zamawiać odpowiednią moc cieplną? Jakie są konsekwencje zbyt małej mocy zamówionej?

S P I S T R E Ś C I. 1. Część I Objaśnienie pojęć i skrótów używanych w taryfie.

Dlaczego pompa powinna być "inteligentna"?

TERMOMODERNIZACJI. Pracownia Projektowo Wykonawcza Niestachów Daleszyce tel/fax. (041)

Transkrypt:

Kazimierz ŻARSKI, dr inż. Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy Zakład Ogrzewnictwa i Wentylacji Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Regulacja ciśnienia w sieci cieplnej współpracującej z zautomatyzowanymi węzłami ciepłowniczymi

Większość systemów ciepłowniczych w Polsce była tworzona w późnych latach 50. lub w latach 60. XX. stulecia. Scentralizowane systemy o niewielkim zasięgu występowały przed II. wojną światową w rejonach przemysłowych lub w nielicznych osiedlach miejskich (np. Gorzów Wlkp.). Pierwszymi źródłami ciepła w końcu lat 40. i na początku lat 50. były lokalne kotłownie węglowe, najczęściej o mocy kilkuset kilowatów lub kilku megawatów. Na początku były to wyłącznie źródła ciepła do celów centralnego ogrzewania. W większości miast w Polsce ciepła woda była w budynkach mieszkalnych przygotowywana w gazowych, przepływowych podgrzewaczach wody. Takie układy funkcjonują jeszcze w niektórych dzielnicach miast Polski do dzisiaj (Poznań, Wrocław, Warszawa, Gdańsk i in.). Dominującym typem węzła cieplnego, narzuconym przez Inspektoraty Gospodarki Paliwowo-Energetycznej, w latach 50. i 60. były węzły hydroelewatorowe. Te węzły były pozbawione elementów automatycznej regulacji. W budynkach wyposażonych w instalacje centralnego ogrzewania nie było żadnych elementów regulacyjnych. Zawory termostatyczne RCO, produkowane w Nowej Dębie pojawiły się w latach 70., ale ich zastosowanie było ograniczone do nielicznych budynków (szpitale, żłobki, budynki o znaczeniu państwowym). W rzadkich przypadkach można było sięgnąć po urządzenia produkowane w krajach tzw. Zachodu. Do czasu budowy pierwszych węzłów wymiennikowych w początku lat 70. (były to przeważnie węzły grupowe, nieliczne indywidualne, na początku z wymiennikami TPJ, WCO i WCW), systemy ciepłownicze były w zupełności pozbawione elementów regulacji ilościowej zarówno w sieci ciepłowniczej, jak i w instalacji wewnętrznej.

160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 Tz [oc] tz [oc] tp [oc] 40.0 20.0 0.0-20 -15-10 -5 0 5 10 15 Rys. 1. Wykres regulacyjny przy parametrach sieci: 150/70 o C i instalacji 95/70 o C przy połączeniu za pośrednictwem węzła hydroelewatorowego (I. strefa klimatyczna, t eo =-16 o C)

160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 Tz [oc] tz [oc] tp [oc] 40.0 20.0 0.0-20 -15-10 -5 0 5 10 15 Rys. 2. Wykres regulacyjny przy parametrach sieci: 150/70 o C i instalacji 95/70 o C przy połączeniu za pośrednictwem węzła hydroelewatorowego z funkcją przygotowania ciepłej wody (I. strefa klimatyczna, t eo =-16 o C)

160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 Tz [oc] Tp [oc] tz [oc] tp [oc] 40.0 20.0 0.0-20 -15-10 -5 0 5 10 15 Rys. 3. Wykres regulacyjny przy parametrach sieci: 150/70 o C i instalacji 95/70 o C przy połączeniu za pośrednictwem węzła wymiennikowego z funkcją przygotowania ciepłej wody i regulacją ilościową poza punktem załamania wykresu regulacyjnego (I. strefa klimatyczna, t eo =-16 o C)

Lata 90. XX. wieku stały się przełomowe w polskim ciepłownictwie Po pierwsze, pojawiła się możliwość zastosowania w ciepłownictwie urządzeń regulacyjnych o światowym standardzie, o znacznie lepszych właściwościach regulacyjnych:statycznych i dynamicznych. Polepszyło to jakość regulacji, tym samym wzmocniło element ilościowy w regulacji systemów ciepłowniczych. Po drugie, instalacje wewnętrzne w nowych i istniejących budynkach były sukcesywnie wyposażane w termostatyczne zawory grzejnikowe, co wprowadziło element ilościowy w regulacji instalacji wewnętrznej i wpłynęło na zmiany strumienia sieciowego i obniżenie temperatury wody powrotnej w sekcji c.o. w znacznie większym stopniu niż bez zaworów termostatycznych. Po trzecie, wprowadzono obowiązek pomiaru zużycia ciepła lub podziału kosztów ogrzewania w poszczególnych mieszkaniach, co skłoniło użytkowników instalacji do działań w kierunku oszczędności. Po czwarte, niemal powszechnie obniżono w polskich systemach ciepłowniczych wartości temperatury obliczeniowej zasilania, początkowo do 130 oc, ze względu na wymagania technologiczne preizolowanych sieci ciepłowniczych, później w większym stopniu, do 125, 120, nawet 105 oc. Temperatura wody powrotnej również się obniżyła.

Po piąte, obniżono projektowe parametry instalacji wewnętrznych, początkowo do 80/60 oc, później do 70/55 oc i 65/50 oc, co spowodowało obniżenie temperatury wody powracającej z instalacji w stosunku do poprzednich standardów. Po szóste, w styczniu 2009 roku projektanci instalacji wewnętrznych ogrzewania zostali zobowiązani do oparcia się na normie PN EN 12831, służącej do obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną pomieszczeń i budynków (projektowego obciążenia cieplnego). Norma ta nie uwzględnia chwilowych zysków ciepła, a ponadto wyznacza nadwyżkę mocy ze względu na osłabienie ogrzewania. Zapotrzebowanie na moc cieplną, obliczone zgodnie z tą normą, prowadzi do wyników o 15-25% wyższych niż według poprzedniej normy (PN-B-03406). Odpowiedzią instalacji jest obniżenie temperatury wody powrotnej, odpowiedzią sieci zmniejszenie strumienia masy nośnika ciepła i obniżenie temperatury wody wracającej do sieci ciepłowniczej. Po siódme, w pierwszych latach po wprowadzeniu obowiązku stosowania termostatycznych zaworów przy grzejnikach wytyczne projektowania instalacji wewnętrznych podawały zasadę zwiększenia o 25% powierzchni dobranych grzejników, aby móc skompensować oszczędnościowe działania sąsiadów. Po ósme, poddano termomodernizacji dużą liczbę istniejących budynków, co doprowadziło do spadku mocy zamówionej i znacznego (nieproporcjonalnie do zmiany mocy cieplnej) obniżenia strumienia masy nośnika ciepła.

140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 Tz [oc] Tp [oc] tz [oc] tp [oc] 40.0 20.0 0.0-20 -15-10 -5 0 5 10 15 Rys. 4. Wykres regulacyjny przy parametrach sieci: 120/60 o C i instalacji 70/50 o C bez uwzględnienia wpływu działania zaworów termostatycznych

W dalszym ciągu obszar na prawo od punktu załamania wykresu regulacyjnego, nawet po poszerzeniu zakresu sezonu grzewczego do temperatury zewnętrznej 12 o C, nie stanowił istotnego czasowo przedziału. Instalacje wewnętrzne dalej nie były wyposażone w termostatyczne zawory grzejnikowe. Patrząc na wykres temperatury na rys. 3. można zauważyć, że od czasu wprowadzenia układów regulacji temperatury w sekcjach ogrzewania (lata 80. XX wieku), jeszcze bez elementów regulacji miejscowej w instalacjach wewnętrznych ogrzewania, założenie o najmniej korzystnych warunkach do projektowania dwustopniowego systemu przygotowania ciepłej wody w punkcie załamania wykresu regulacyjnego przestały być słuszne. Newralgicznym punktem jest początek i koniec sezonu grzewczego, gdy temperatura wody powracającej z sekcji ogrzewania jest najniższa. Nikt tego faktu nie zauważył, a wydawane w przeszłości i obecnie wytyczne projektowania dwustopniowych węzłów cieplnych w niektórych systemach ciepłowniczych dalej bazują na tym założeniu.

Φ [kw] 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 6 V 1 [dm 3 /s] Rys. 5. Charakterystyka wymiennika płytowego XB10-140 w układzie Φ=f(m 1 ) t 12 =120 o C, t 21 =60 o C, V 2 =1.053 dm 3 /s, wymiennik dobrany przy V 1 =0.553 dm 3 /

12.00 p [bar] 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 pst pp pp' pz pz' 0.00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 l [m] Rys. 6. Linia ciśnienia w warunkach obliczeniowego przepływu i przy zmniejszeniu strumienia masy do ok. 50% wartości obliczeniowej, pst ciśnienie stabilizujące, pz ciśnienie zasilania, pp ciśnienie powrotu

Rys. 7. Uproszczony schemat ideowy kotłowni z rozdzielonymi obiegami. PS pompy sieciowe, PZ pompy zimnego mieszania, PM pompy gorącego mieszania, PK pompy obiegów kotłów

12.00 p [bar] 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 pst pp pp' pz pz' 0.00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 l [m] Rys. 8. Linia ciśnienia w warunkach obliczeniowego przepływu i przy zmniejszeniu strumienia masy do ok. 50% wartości obliczeniowej przy regulacji wysokości podnoszenia pomp sieciowych, pst ciśnienie stabilizujące, pz ciśnienie zasilania, pp ciśnienie powrotu

Zjawisko kawitacji rzadko występuje w zaworach regulacji temperatury w obwodzie ogrzewania i przygotowania ciepłej wody. Może wystąpić jednak, zwłaszcza w systemach ciepłowniczych o znacznym zasięgu, w zaworach regulacji różnicy ciśnienia i przepływu (ograniczenia strumienia objętości). Kawitacja może być skutkiem ubocznym wzrostu dławionej różnicy ciśnienia przy zmieniającym się istotnie ciśnieniu dyspozycyjnym w punkcie zasilania węzła cieplnego. Zawór regulacji różnicy ciśnienia i przepływu dobiera się stosownie do zakresu regulowanego przepływuz założeniem straty ciśnienia (zmiennej) i straty ciśnienia w stałym elemencie dławiącym. Łączna strata ciśnienia [bar] wynosi p z p p ρ = 1000 min = p 1 V K v100 p 1 z p 2 2 + p d ł

Istotne zmiany w polskich systemach ciepłowniczych wprowadziły elementy ilościowe w regulacji kiedyś wyłącznie jakościowej. Dostosowanie współczesnych sieci ciepłowniczych do współpracy z źródłem ciepła może wymagać niezbędnych czynności eksploatacyjnych. Pozostawienie dawnego modelu działania systemu wprowadza trudne do wyeliminowania zakłócenia i obniża atrakcyjność ekonomiczną eksploatacji systemów ciepłowniczych.

Dziękuję za uwagę k_zarski@ic.torun.pl