Obliczenia do kotłowni gazowej 1. Bilans cieplny. Na podstawie obliczeń cieplnych ustalono zapotrzebowanie na moc cieplną: - centralne ogrzewanie 80 [kw] - c.w.u. (ze względu na priorytet c.w.u. przyjęto 50% c.o.) 220 [kw] Razem: 300,0 [kw] Założone parametry wody instalacyjnej 80/60 [ o C] 2. Dobór kotła. Dobrano dwa kotły z atamosferycznym palnikiem gazowym dwustopniowym, Typu Vitoplex 200 SX2 np. firmy Viessmann lub równoważny Parametry kotła: -znamionowa moc cieplna 300 [kw] - sprawność kotła 94 [%] - temperatura spalin 195 [ o C] - pojemność wodna kotła 520 [litrów] Minimalny strumień masy wody przepływającej przez kocioł: Q G 45 4, 19, 1,59 kg/s Maksymalny strumień masy wody przepływającej przez kocioł: Q G 14,32 5 4, 19, kg/s 3. Dobór palnika. Palnik wentylatorowy Vitoflame 100 typu Unit np. f-my Viessmann lub równoważny do spalania gazu ziemnego i płynnego. 4. Komin. Dla odprowadzenia spalin projektuje się kominowy dwuścienny śr. w systemie np. MKD Żary lub równoważny dn200/dn250, czopuch projektuje się również dwuścienny MKD ŻARY. Wysokość komina wynosi ok. 14,0 m licząc od poziomu posadzki kotłowni do wylotu spalin. Przyjęto średnicę w świetle komina fi 250 [mm]
5. Zapotrzebowanie paliwa gaz ziemny. Maksymalne godzinowe zużycie paliwa: Kocioł: Gmax h (Qx3600) / (Qixn) 0,37 [Nm3/h] Q - mocy cieplna kotła Q 300,0 [kw] Qi - wartość opałowa gazu, dla GZ50 Qi 31000 [kj/nm3] n - sprawność kotła n 94 Zapotrzebowanie roczne na paliwo GCO roczne (86400 x Q x Sd x y) / (Qi x n x (ti - te)) [Nm3/rok] Q - zapotrzebowanie mocy cieplnej dla c.o. Q 300,0 [kw] sd - liczba stopodniokresu ogrzewania sd 3800 [dni] y - współczynnik zmniejszający y 0,95 ti - średnia temperatura wewn. w ogrzewanym budynku ti 20,3 [oc] te - obliczeniowa temperatura powietrza zewnętrznego te -16 [oc] G CO roczne 884,6 [Nm3/rok] Każde odstępstwo eksploatacyjne od powyższych założeń spowoduje różnice w zużyciu paliwa. 6. Dobór naczynia wzbiorczego. Pojemność ekspansywna Ve (V A x n) / 100 Pojemność instalacji V A : - pojemność źródła ciepła: 520,0 [litrów] - całkowia pojemność rur i grzejników 2250,0 [litrów] Łączna pojemność instalacji: 2770,0 [litrów] Współczynnik rozszerzalności termicznej n 2,87 Ve 79,5 [litrów] Zawartość wstępna wody Vv (V A x 0,5%) / 100 Vv 13,9 [litrów] Ciśnienie początkowe pa pst + pd [bar] pa 1,09 [bar] Ciśnienie końcowe pe psv - pa [bar] psv - ciśnienie otwarcia zaworu bezp. psv 3,0 [bar] pa - różnica ciśn. otwarcia zaworu pa 0,5 [bar] pe 2,5 [bar] Współczynnik ciśnienia Df (pe - pa) / (pe + 1) Df 0,4 Pojemność znamionowa Vn (Ve + Vv) / Df Vn 231,7 [litrów] Dobrano przeponowe naczynie wzbiorcze typu N 250 produkcji firmy np.reflex lub równoważne. Przyjęto śred. rury wzbiorczej fi 25 [mm] zgodną z przyłączem fab. naczynia.
7. Zawór bezpieczeństwa dla kotła. Nadciśnienie początku otwarcia p1 0,3 [MPa] Nadciśnienie w przestrzeni wylotowej p2 0,0 [MPa] Gęstość wody sieciowej przy t 80 [ o C] ρ 971,83 [kg/m 3 ] Wymagana przep. zaworu m (3600 x Q K ) / r [kg/h] Ciepło parowania wody r 2133,0 [kj/kg] m 253,2 [kg/h] Przyjęto zastosowanie zaworu bezp. np.f-rmy SYR lub równoważny o współczynniku wypływu α α C 0,54 0,30 Udział pary w mieszance parowo-wodnej odprowadzanej przez zawór bezp. x 2 (i1 - i2) / r Entalpia wody przy nadciśnieniu i1 p1 604,67 Entalpia wody przy nadciśnieniu i2 p2 x 2 417,51 0,09 Sumaryczna obli. pow. przekroju kanału odpływowego zaw. bezpieczeństwa A Ap + Aw [mm 2 ] Obli. pow. przekroju kanału dopływowego niezbędna do odprowadzenia pary Ap (x 2 x m) / (10 x K1 x K2 x α(p1 + 0,1)) [mm 2 ] K1 0,54 K2 0,57 Ap 33,4 [mm 2 ] Obli. Pow. przekroju kanału dopływowego niezbędna do odprowadzenia wody Aw (1 - x 2 ) x m / 5,03 x α C [(p1 - p2) x ρ]^0,5 [mm 2 ] Aw 8,96 [mm 2 ] A 42,38 [mm 2 ] Minim. śr. króćca dopływ. d ((4 x A) / 3,14)^0,5 [mm] d 7,35 [mm] Dobrano zawór bezpieczeństwa typu 1915 SYR 1'' np. prod. SYR lub równoważny dla każdego z kotła gazowego Nastawa początku otwarcia 0,3 [MPa] Średnica króćca wlotowego D N 25 [mm] Średnica króćca wylotowego D N 32 [mm] 8. Urządzenia zabezpieczające podgrzewacz po stronie wody zimnej. Projektuje się dwa podgrzewacze c.w.u. o pojemności 500 litrów, typu Vitocell 100-V CVA np. firmy Viessmann lub równoważne. 8.1 Zawór bezpieczeństawa Dobrano membranowy zawór bezpieczeństwa typu 2115 3/4 np. prod. SYR lub równoważny Nastawa początku otwarcia 0,3 [MPa] Średnica króćca wlotowego D N 20 [mm] Średnica króćca wylotowego D N 15 [mm] 8.2 Dobór ciśnieniowego naczynia wyrównawczego dla podgrzewacza. Objętość podgrzewacza: VPODG 500,0 [dm3] Objętość sieci VS 10,0 [dm3] Objętość całkowita: VC 510,0 [dm3] Temperatura wody zimnej tkw 10 [oc] Temperatura wody ciepłej tww 45 [oc] Procentowa rozszerzalność n 1,67 [%] Ciśnienie otwarcia zaworu p 6,0 [bar] Ciśnienie końcowe pe 5,4 [bar] Ciśnienie w instalacji wody zimnej pa 3,0 [bar] Ciśnienie wstępne po 2,8 [bar] Pojemność znamionowa: (VPODG x VN n) / 100) / [(pe - po) / {(pe + 1)] -1 + [(po + 1) / (pa + 1)]} [dm3] VN 23,4 [dm3] Dobrano naczynie wrównawcze np. firmy REFLEX typu D25 lub równoważne dla każdego z podgrzewacza Przyjęto średnicę rury wzbiorczej fi 20 [mm] zgodną z przyłączem fab. naczynia.
9. Pompy. 9.1 Pompa mieszająca obiegu kotła Wydajność pompy mieszającej przyjęto na poziomie 40% nominalnego strumienia objętości wody płynącej przez kocioł Q GRZ 300,0 [kw] t inst. 20,0 [ o C] 12,90 Gp.m. *0,4 5,16 - opór na instalacji kotłowni p 0,150 (bar) - opór na kotle pł 0,110 (bar) H P GRZ. 2,60 [m H 2 O] Dobrano pompę np. firmy GRUNDFOS lub równoważne typu - praca na biegu 2 - moc 120 W - napięcie 1~220-230 V UPS 32-60 F 9.2 Pompa obiegowa c.o. Wydajność: (Q GRZ x 860) / ( t ints. x 10 3 ) Q GRZ - Zapot. mocy cieplnej dla ogrzewania grzejnikami Q GRZ 160,0 [kw] t inst. - Oblicz. ochłodzenie wody w instalacji t inst. 20,0 [ o C] 6,88 - opór na instalacji kotłowni p 0,050 (bar) - opór na instalacji c.o. p 0,250 (bar) - opór na kotle pł 0,011 (bar) H P GRZ. 3,11 [m H 2 O] Dobrano pompę np. firmy GRUNDFOS lub równoważne typu - moc 244 W - napięcie 1~230 V -króciec tłoczny DN40 MAGNA UPE 40-120 F 9.3 Zawór mieszający. Dobrano zawór regulacyjny mieszający trójdrogowy z przelotem prostym typu DRG50LA (kołnierzowy)np.firmy Honeywell lub równoważny. Siłownik typu VMM20 np. firmy HONEYWELL lub równoważny. DN50 9.4 Pompa ładująca podgrzewacze. Zapotrzebowanie wody grzewczej dla dwóch wymienników Vitocell -V 100 typ CVA np.f-my Viessmann lub równoważny. G PODGRZ. 9,46 [m3/h] - opór na filtrze pf 0,224 (bar) - opór na zaw. zwrotnym pzz 0,050 (bar) - opór na zaworach pza 0,0244 (bar) - spadek na rurociągach pr 0,015 (bar) - opór na wymienniku pwym 0,091 (bar) - opór na kotle pkocioł 0,011 (bar) 4,15 [m H2O] Dobrano pompę np. firmy GRUNDFOS lub równoważny typu UPS 40-60 2 F - praca na biegu 1 - moc 242 W - napięcie 3~400 V
9.5 Pompa cyrkulacyjna. Dobrano pompę np.firmy GRUNDFOS lub równoważny typu UPS 32-50 F B 220 - stopień 2 - napięcie 1~230 V - maksymalna moc wejściowa 101 W -króciec tłoczny Dn32 10. Wentylacja kotłowni. 10.1 Nawiew. Powierzchnia otworu nawiewnego: F N (5 x Q K ) / 1,116 [cm 2 ] F N 1293 [cm 2 ] Ze względu na osiatkowanie otworu dobrano otwór o przekroju FN W ścianie zewnętrznej kotłowni należy umieścić kratkę wentylacyjną o wymiarach Na wysokości mierzonej od posadzki kotłowni 0,30 [m]. 1 940 [cm 2 ] 400x500 [mm] 10.2 Wywiew. Wymagany przekrój wywiewu: F W 0,5 x F N [cm 2 ] F W 647 [cm 2 ] Ze względu na osiatkowanie otworu dobrano otwór o przekroju F N 970 [cm 2 ] Wywiew realizowany będzie poprzez 3 kanały okrągłe Φ160 zlokalizowane pod stropem pomieszczenia oraz kanałem prostokatnym 200x200mm 11. Sprawdzenie kubatury kotłowni. Łączne obciążenie cieplne kubatury pomieszczenia kotła nie może przekraczać q 4650 [W/m 3 ] Kubatura kotłowni: 38,17x2,94 112,2 [m 3 ] q Q / K 2673 < 4650 [W/m 3 ] Q łączne obciążenie kubatury pomieszczenia od kotła Q 300,0 [kw]