1.1. Armatura
1.1.1. Zwrotnica hydrauliczna
W projektowanej instalacji grzewczej nośnik energii posiada stan płynny, dlatego istotną cechą jest wielkość i charakter zmian parametrów obiegów kotłowych oraz po stronie odbiorników. Należą do nich pojemność wodna, dynamika zmian ciśnienia i strumienia nośnika ciepła, temperatura zasilania oraz powrotu. Wymienione parametry decydują o zastosowaniu sprzęgła hydraulicznego. Charakter pracy sprzęgła hydraulicznego powoduje, że dynamika zmian parametrów po stronie kotłów i obiegów grzewczych nie wpływa na siebie w sposób bezpośredni.
Dobrano sprzęgło hydrauliczne firmy Termen typ SPP100/300.
Parametry pracy zwrotnicy:
- przepływ maksymalny 20 m3/h
- ciśnienie dopuszczalne 6 bar
- pojemność wodna zwrotnicy 64
1.1.2. Filtroodmulnik
Dobrano filtroodmulnik TerFOM o parametrach:
- średnica nominalna DN125
- pojemność 34 l
- masa 50 kg
- ciśnienie obliczeniowe 16 bar
- opór przepływu 500 Pa
1.1.3. Filtry siatkowe
Na obiegach grzewczych (tj. obiegach centralnego ogrzewania i nagrzewnic wentylacyjnych) zanieczyszczenia stałe są zatrzymywane na filtrach siatkowych firmy Zetkama, zamontowanych na powrocie wody zimnej, przed przewodami podmieszania a za zaworem odcinającym.
1.1.4. Rozdzielacz
Rozgałęzienie na poszczególne obiegi realizowane jest za pomocą kolektorów o średnicy nominalnej równej 200 mm. Kolektory umieszczone nad posadzką na podporze stałej.
1.1.5. Przewody
Instalacja w kotłowni wykonana jest z rur stalowych firmy Finpol. Połączenia rur spawane, połączenia z armaturą kołnierzowe. Mocowanie uchwytami przytwierdzonymi do stropu. Przewody należy prowadzić ze spadkiem 5 0/00 w kierunku kotła. Wszystkie przewody w obrębie kotłowni powinny być prowadzone w taki sposób, aby nad przejściami był zapewniony wolny prześwit. Całość Instalacji w kotłowni wykonać z rur stalowych według zaleceń producenta. Rury przechodzące przez ścianę muszą posiadać osłonę wypełnioną pianką izolującą poliuretanową.
1.1.6. Zawory
W kotłowni armaturę odcinającą stanowią zawory kołnierzowe firmy Arbud oraz zawory zwrotne firmy Zetkama.
1.2. Urządzenia regulacyjne
Na obiegach grzewczych zastosowano zawory mieszające-trójdrogowe. Poprzez zawór ustala się poziom temperatury wody grzewczej. Decyduje o tym regulator, który ciągle dokonuje analizy temperatury zewnętrznej. Układ wyposażony w zawór trójdrogowy potrafi dostarczyć tyle ciepła, na ile jest zapotrzebowanie.
Dla poszczególnych obiegów dobrano zawory mieszające firmy Siemens typ VXF21. Dla instalacji centralnego ogrzewania dobrano zawór trójdrogowy VVF43.100-160 DN 100. Dla instalacji nagrzewnic wentylacyjnych dobrano zawór VVF43.65-60 o DN 65. Mieszacze wyposażone w siłowniki AMV20.
1.3. Urządzenia zabezpieczające
Jako urządzenie zabezpieczające instalację przed wzrostem ciśnienia dobrano naczynie wzbiorcze przeponowe firmy Reflex typ N300 o parametrach:
Pojemność całkowita 200 l
Wymiary H = 1092 mm; D = 634 mm
Ciśnienie wstępne 3,5 bar
Maksymalne ciśnienie 6 bar
Przyjęto średnicę rury wzbiorczej 20mm.
Kotły zaopatrzone zostały w membranowe zawory bezpieczeństwa 1915 firmy SYR 1 3/4’’ i średnicy gniazda D=14 mm z nastawionym ciśnieniem otwarcia 5 bar.
Dla zasobnika ciepłej wody użytkowej dobrano membranowy zawór bezpieczeństwa typ 2115 firmy Syr. O średnicy 1’’ i średnicy gniazda D = 20mm z nastawionym ciśnieniem otwarcia 4 bar.
1.4. Pompy
W kotłowni zastosowano pompy firmy Grundfoss serii UPS. Dla obiegu centralnego ogrzewania dobrano pompę UPS 50 – 120 F. Dla obiegu nagrzewnic wentylacyjnych dobrano pompę UPS 32 – 60 F. Dla obiegu kotłowego dobrano pompę UPS 40 – 60/4 F. Dobrano pompę dla instalacji ciepłej wody użytkowej UPS 40 – 60 F. Dobrano pompę cyrkulacyjną UP 20 – 30 N.
1.5. Pozostałe urządzenia
W projektowanej kotłowni należy odpowiednio przygotować wodę. Dobrano urządzenia firmy Viessmann AQUASET 1000. W skład stacji uzdatniania wody wchodzą następujące elementy: Filtr VE25-1, Zmiękczacz VSA 5/VF, Dozownik Dostech VWZ25 CH.
Dodatkowo przewidziano zawór antyskażeniowy oraz dwa wodomierze jednostrumieniowe.
1.6. Instalacja paliwowa
Do kotłów dobrano palnik olejowy firmy Riello RS 44MZ.
Instalacja wykonana z rur stalowych bez szwu, łączonych przez spawanie. Rury o średnicy DN 65. Do pomiaru gazu zastosować gazomierz miechowy IG 65. Gazomierz znajduje się w skrzynce gazowej na zewnątrz budynku, po obu stronach ma zamontowane zawory odcinające. Przejście przewodu przez ścianę w tulejach ochronnych. Główny kurek gazu znajduje się na zewnątrz kotłowni obudowany w skrzynce zabezpieczającej.
1.7. Pomieszczenie kotłowni
Pomieszczenie kotłowni ma wymiary 7 x 6 m i wysokości 2,5 m. Kotłownia jest budynkiem wolnostojącym. wyposażona w oświetlenie sztuczne – lampy jarzeniowe. Pomieszczenie kotłowni należy zabezpieczyć przez działaniem wód gruntowych. Wejście do kotłowni bezpośrednio z zewnątrz. Wejście należy wyposażyć w drzwi niepalne klasy 0,5 odporności ogniowej, otwierane pod naporem na zewnątrz, o szerokości 1,0 m. Posadzkę i ściany do wysokości 0,5 m wykończyć glazurą. Posadzkę wykonać ze spadkiem w kierunku wpustu podłogowego. Strop nad kotłownią gazoszczelny z izolacją przeciwdźwiękową. W podłodze wykonano studzienkę schładzającą o średnicy 600 mm.
1.8. Wentylacja kotłowni
Kotłownia posiada wentylację nawiewno – wywiewną. Zaprojektowano kanał nawiewne z blachy stalowej ocynkowanej o wymiarach 300x400 mm. Czerpnia na wysokości 1,9 m ponad poziom terenu. Dolna krawędź kanału umieszczona jest 30 cm nad poziomem podłogi kotłowni. Wlot i wylot kanału zakończony kratką wentylacyjną.
Zaprojektowano kanał wywiewny z blachy stalowej ocynkowanej o wymiarach 550x400 mm. Wlot umieszczony 10 cm pod sufitem i zakończony kratką wentylacyjną.
1.9. Algorytm sterowania pracą kotłowni
1.9.1. Elementy automatycznej regulacji kotłowni
· Urządzenia wytwarzające i rozprowadzające ciepło:
- kotły,
- podgrzewacz ciepłej wody użytkowej,
- instalacja centralnego ogrzewania
- instalacja nagrzewnic wentylacyjnych.
· Urządzenia pomiarowe:
- czujnik temperatury zewnętrznej,
- czujniki temperatur na obiegach,
- czujniki temperatury na kotłach
- detektor gazu.
· Urządzenia wykonawcze:
- palniki,
- pompy,
- zawory trójdrogowe,
- zawory odcinające automatyczne,
- zawór MAG.
· Urządzenia sterujące:
- zbiorczy regulator elektroniczny
- regulatory nakotłowe
- regulator zabezpieczenia ścieżki gazowej
1.9.2. Opis automatyki kotłowni
· Regulacja obiegu kotłowego:
Oba kotły w wersji standardowej wyposażone są w regulator nakotłowy, który na podstawie zaprogramowanej krzywej grzania oraz odczytu sygnału analogowego z czujnika temperatury na kotle wysyła sygnał cyfrowy do palnika gazowego o załączeniu I stopnia pracy palnika, gdy temperatura nie jest wystarczająco wysoka konsola sterownicza wysyła sygnał do palnika o załączeniu II stopnia pracy palnika.
Jeden z kotłów wyposażony jest dodatkowo w moduł KM, który dzięki wprowadzonej krzywej grzania i odczycie temperatury zewnętrznej obsługuję pracę kaskadową kotłów (w okresie letnim pracuje na zmianę tylko jeden kocioł).
Regulator nakotłowy identyfikuje również początek okresu letniego i wysyła sygnał cyfrowy do jednego z zaworów automatycznych odcinających o odcięciu dopływu czynnika grzewczego do wybranego kotła. Następnie sterownik wysyła sygnał cyfrowy do pompy obiegowej przed wybranym kotłem, w celu jej wyłączenia.
· Regulacja obiegu c. o. i n. w.:
Czujniki temperatury umieszczony na zasilaniu obiegu c.o.1 i c.o.2 przekazuje sygnał analogowy do zbiorczego sterownika elektronicznego, który na podstawie wprowadzonej krzywej grzania oraz wartości temperatury zewnętrznej wysyła sygnał analogowy do siłownika zaworu trójdrogowego o zmniejszeniu lub zwiększeniu przepływu w działce danego obiegu oraz do pompy.
· Regulacja obiegu c. w. u.:
Czujnik temperatury wody w podgrzewaczu przekazuje sygnał analogowy do zbiorczego sterownika elektronicznego, który porównuje temperaturę z temperaturą zadaną, a następnie wysyła sygnał do pompy oraz regulatora nakotłowego z dodanym modułem kaskadowym, który dalej wysyła sygnał do palnika gazowego.
· Zabezpieczenie ścieżki gazowej:
Detektor gazu zamontowany w pomieszczeniu kotłowni w przypadku przekroczenia dopuszczalnej wartości stężenia gazu wysyła sygnał cyfrowy do sterownika. Regulator wysyła sygnał cyfrowy do zaworu typu MAG znajdującego się na zewnątrz pomieszczenia kotłowni – następuje odcięcie dopływu gazu.
2.Obliczenia.
2.1 Obliczenie zapotrzebowania na ciepło w zimie
Qk=Qc.o1+Qtech+Qc.w.uhśr [kW]
Dane:
Qobieg I c.o.=250 kW
Qc.w.u=233 kW
Qtech=120 kW
Obliczenie średniego godzinowego zapotrzebowania na ciepło dla ciepłej wody użytkowej
Qc.w.uśr,h=q∙Cp∙tc.w.u-tw.z[kW]
q=qh,śr - przepływ godzinowy średni [l/h],
Cp - ciepło właściwe wody [J/(kg*K)]
tc.w.u - temperatura ciepłej wody; przyjęto tc.w.u=60°C
tw.z - temperatura wody zimnej; przyjęto tw.z=10°C
· Przepływ dobowy średni:
qd,śr=n∙qj [ld]
qd,śr- przepływ dobowy średni [l/d],
n - liczba osób [os], n = 233 os.
qj - przepływ jednostkowy {110÷130 [l/(d*os)]}, przyjęto qj =110 [l/(d*os)]. Według normy PN-92/B-01706
qd,śr=233 ∙110=25630 l/d
...
anaa08