GRIJSUMPY1

SVEUILITE U ZAGREBU

KONSTRUKCIJSKI RAD GRIJANJE

__________________________________________________________________________________

1 Projektni zadatak

Potrebno je proraunati i projektirati toplinsku podstanicu za pokrivanje potreba nekog objekta , i to :

podno grijanje 100 kWkonvektorsko grijanje uina 150 kWpriprema PTV za 20 tueva

Na raspolaganju kao ogrijevni medij stoji topla voda iz centralne kotlovnice 90/70 (C . Program treba sadravati sve potrebne proraune , shemu spajanja , te nacrte iz kojih je vidljiv raspored kompletne opreme

Rok predaje programa je 15.09.98.

2 UVOD

Toplinske podstanice su mjesta gdje se toplina dovedena primarnim ogrijevnim medijem ( para ili topla voda ), transformira prema potrebama pojedinih potroaa ( direktno ili preko sekundarnog medija ) razvodom u sekundarnu mreu .

Dakle , kada je primarnim ogrijevni medij vodena para ili vrua voda , mogu je direktan ili indirektan prikljuak sekundarne mree u podstanici . Za oba primarna medija najee se izvodi prikljuak sekundarne mree preko izmjenjivaa topline u podstanici. .Ovakav nain projektiranja podie investicijske trokova za opremu i poveani prostor toplinske podstanice , ali omoguava veu sigurnost u radu , laku regulaciju , te neovisnost sekundarnog od primarnog kruga to je izuzetno vano kod remonta ili otklanjanja kvarova .

Mogunost dodatne utede na energiji moe se ostvariti u sljedeem sluaju : primarni medij je suhozasiena vodena para iz toplane i toplina se indirektno transformira preko izmjenjivaa topline na sekundarnu mreu u kojoj ( izmeu ostalog ) postoji i razvod PTV . Tada za predgrijanje PTV koristimo vrui kondezat pare iz primarnog kruga ( sav kondezat iz toplinske podstanice se skuplja na jednom mjestu ), a dogrijavanje vrimo samom parom .To se izvodi pomou dva serijski spojena spiralna izmjenjivaa topline ( prvi je za predgrijanje PTV kondezatom pare, a drugi za dogrijavanje PTV samom parom ) .

Ovakva investicija se isplati i brzo se vrati kroz utedu na potronji pare , pogotovo kod velikih podstanica sa puno kondezata i velikom potronjom PTV ( npr. toplinska podstanica u ELEKTROKONTAKT d.d. ; Radnika cesta bb , Zagreb ) .

Generalno gledajui , toplinska podstanica je kompleksan sklop ureaja za podno , radijatorsko ili konvektorsko grijanje , kao i pripremu PTV sa mjerenjem isporuene energije , regulacijom protoka, reduktorima tlaka te automatskom regulacijom temperature . Automatska regulacija takoer omoguuje automatsko prekapanje sistema na reime ljeto-zima , dan-no , automatsko ukljuivanje cijelog sistema u zadano vrijeme ( npr. pola sata ujutro prije dolaska djelatnika na posao ) , te automatsku korekciju zadanih parametara, a prema sondiranim temperaturama tople vode u polaznim vodovima i temperaturi okoline.Temperatura grijanog prostora je funkcija od naprijed navedenih .

Dobra regulacija mora sadravati zatitu od smrzavanja zimi kao i zatitu od nestanka elektrine energije . Naime , kad nestane el. energije elektromotorni ventili koji prema komandi iz upravljakog sklopa putaju primarni medij vodenu paru u izmjenjivae ne smiju ostati otvoreni . Dolazi do kontinuiranog ulaza pare u spiralne izmjenjivae , bez obzira na koliinske potrebe za toplom vodom , te moe doi i uz instalirani sigurnosni ventil u sekundarnom krugu PTV do havarije u samoj toplinskoj stanici zbog brzog lolalnog porasta tlaka. Naime, manje se PTV troi od vode koja je potrebna da sva ulazea para u primarnom krugu iskondezira , dolazi do lokalnog brzog grijanja PTV i naglog lokalnog porasta volumena, poto ne rade elektromotori pumpi za cirkulaciju, a to se u instalaciji manifestira glasnim udaranjem i nabijanjem zbog rastezanja armature .

Minimalna tj. najjeftinija zatita od nestanka el. struje podrazumijeva posebne akumulatore ( tzv. ZEN-ove kod IMP-a ) za automatsko zatvaranje elektromotornih ventila za protok pare, i tada se runo upravlja sistemom do potpunog hlaenja . To podrazumijeva educirano osoblje upoznato sa protokolom i parametrima, a ako se troputni elektromotorni ventil zablokira u otvorenom poloaju zbog neispravnosti ZEN-a ( est sluaj u naim tvornicama zbog neredovitog remonta ) , potrebno je brzo runo zatvoriti prvi odbojni ventil prije njega kako bi se sprijeio dalji ulaz pare.

Sofisticirana regulacija ima nezavisno napajanje u sluaju nestanka el. energije, tj. akumulatore dovoljno jake da izdre i proces reguliranja nekoliko sati uz programsku podrku na upravljakom PC-u u vidu algoritama za takve situacije .

U takvim sluajevima nije potrebno posebno osoblje za toplinske podstanice, npr. u sportskim objektima i tvornicama , ve je raunalo za praenje centralnih elektronikih regulatora na porti tvornice ili sportskog objekta , a deurni portir je ( uz adekvatnu edukaciju ) i deurni posluioc u toplinskoj podstanici .

Dobra regulacija za optimalnu utedu energije u toplinskoj podstanici podrazumijeva poveanu investiciju kod projektiranja i instaliranja koja se vraa se u vidu utede u eksploataciji.

Sistem previe natrpan sa raznim regulacijama postaje trom jer radimo sa malim brzinam vode ( wmax. = 2m/s ), tj. poveava se vrijeme odziva to je posebno izraeno kod podnog grijanja. Taj se problem djelomino rijeava tako da se kod izbora troputnih elektromotornih ventila ide na DN za 1 do 2 reda manji od DN pripadajueg cijevnog razvoda, to dovodi do lokalnog ubrzavanja u uu samog ventila, gdje se mijea voda iz recirkulacije sa dolazeom vodom.

3 TEHNIKI OPIS POSTROJENJA

3.1 PRINCIP RADA

Za zadani projektni zadatak toplinska podstanica je izvedena na sjledei nain :

Za konvektorsko grijanje primarni ogrijevni medij je topla voda temperaturnog reima 90/70(C , a zbog toga to nam temperaturni reim odgovara za traeno kalorifersko grijanje , primarni i sekundarni krug spojeni su direktno bez izmjenjivaa topline . Potrebna regulacija temperature grijanog prostora vri se preko trokutnog elektromotornog ventila , instaliranog poslije razdjelnika i sabirnika , a izmeu polaznog i povratnog voda . Radom istog upravlja centralni elektroniki regulator , i to tako da se regulira temperatura polaznog voda poslije ventila ( sondirana temperaturnim ticalom ), a u ovisnosti o temperaturi vanjskog okolia sondiranoj ticalom i traenoj temperaturi grijanog prostora , podeenoj na samom regulatoru . Regulacija temperature polaznog voda poslije trokrakog ventila postie se mjeanjem vode iz polaznog i povratnog voda u omjeru koji je diktiran poloajem klipa u ravi ventila . Npr . kranji poloaj klipa za potpuno zatvoren polazni vod znai da se voda u zatvorenom krugu preko potroaa ne hladi jer se ne odaje toplotni uin , poto je grijana prostorija na traenoj temperaturi . Na hrvatskom tritu se trenutano mogu pronai centralni elektroniki regulatori firmi : Honeywell , IMP , Danfoss itd. Sistem je osiguran otvorenom ekspanzionom posudom instaliranom na veoj visini od najvieg konvektora , proraunatom u poglavlju 4.3 .

Za sistem potrone tople vode za 20 tueva ( u daljem tekstu PTV ) primarni i sekundarni krug odvojeni su spiralnim izmjenjivaem zbog potrebe transformiranja temperaturnog reima tople vode iz centralne kotlovnice 90/70 (C na temperaturni reim PTV za 20 tueva 60/10 (C . Temperatura 60(C je gornji iznos za PTV zbog intezivnog taloenja kamenca iznad te temperature , dok je temperatura 10 (C donji iznos kao prosjena temperatura vode zimi iz zagrebakog vodovoda . Za nadoknadu potroene PTV se koristi voda iz vodovoda koja nije ionski omekana i odplinjena prije ulaska u akumulacioni rezeovar tople vode , ve je obraena magnetskim aktivatorima, to je jeftinije i opravdanije od upotrebe ionskih izmjenjivaa ( skupo za veliku protonu koliinu i besmisleno za protoni sistem ) .

Dakle, vodovodna voda se obrauje magnetskim aktivatorima. Jedna od poznatijih firmi za iste je PERMA TRADE . Ureaj se zove PERMASOLVENT , a funkcionira pomou 16 magneta ( snaga polja je garantirana 60 godina bez odravanja i promjene ), koji su rasporeeni tako da je optimalna koncentracija magnetskih polja u uzdunoj osi aparata. Voda se kroz aparat okree u formi vijka i "sijee" polja pod optimalnim kutem, to rezultira pretvaranjem izgraenih kristala kamenca u slobodne , u vodi lebdjee konglomerate koji nemaju sklonost taloenju u obliku bijelog ljuskavog sloja poznatog pod imenom kamenac ( taloivi karbonat CaCO3 ) . Optimalni efekat se postie ugradnjom dva PERMASOLVENT-a , jednog na ulaz vodovodne vode kao obaveznog ( poz. 22 , shema GR-O6-98 ) , a drugog poslije cirkulacijske pumpe tople vode ( u ovom projektu eventualno poslije pumpe poz.6 , shema GR-O6-98 ) . Naime, efekat obrade tople vode je krai i efikasniji , ali ugradnja drugog ureaja die dodatno cijenu investicije pa je ovdje izostavljen .

Potronja tople vode tijekom dana nije konstantna , nego se njezin intezitet mijenja . Najvea potronja je u veernjim satima . Radi toga nije ekonomino dimenzionirati izmjenjiva na ovu maksimalnu potronju , koja je esto i nekoliko puta vea od prosjene dnevne potronje . Zbog toga je najbolje primjeniti spiralni izmjenjiva topline u kombinaciji sa akumulacijskim spremnikom PTV koji svojom akumulacijom pomae savladavanje ekstremno velikih optereenja . Prednosti pripreme PTV u spiralnim izmjenjivaima topline u odnosu na bojlere su sljedee .

demontaa i ienje je bre i jeftinije , a osim toga mogue je istiti plat ( sekundar ) od kamenca iz PTV , a da se potroai napajaju iz akumulacionog spremnika

optimalno zagrijavanje kompletnog sadraja akumulacijskog spremnika ( ne samo gornjih slojeva kao kod bojlera )

stojei izmjenjivai ne zahtijevaju mnogo prostora

PTV struji kroz kuite to olakava ienje snopa izmjenjivakih cijevi i to se moe vie puta ponoviti prije nego se cijevi unite zbog ienja kemikalijama

nije potrebno pranjenje akumulacijskog spremnika kod ienja kamenca u kuitu ( kamenac se puno sporije taloiti ako je voda iz vodovoda obraena npr. magnetskim aktivatorima )

dobro iskoritenje primarnog medija za zagrijavanje PTV

U sekundarni krug ugraene su dve pumpe za dva kruna toka , jedna za krunu cirkulaciju PTV kroz same instalacije i akumulacioni kotao tako da u svakom trenutku imamo toplu vodu u cijeloj instalaciji tueva , a druga je cirkulaciona pumpa za recirkulaciju PTV kroz krug akumulacioni kotao i spiralni izmjenjiva , i ta je u reimu radi - ne radi upravljana preko centralnog regulatora , a pomou ticala temperature na samom akumulacionom spremniku i ne smije dozvoliti da temperatura u akumulacionom spremniku padne ispod 60 (C .

U primarnom krugu preko istog centralnog regulatora upravljan je troputni elektromotorni ventil instaliran izmeu polaznog i odlaznog voda primarnog kruga PTV ( tj. izmeu ulaza i izlaza u primar spiralnog izmjenjivaa ) . Njegov zadatak je da balansira uin primara prema uinu sekundara mjeanjem tople dolazee vode iz centralne kotlovnice ( 90 (C ) sa recirkulirajuom u krugu primara . Troputni ventil u primarnom krugu moe biti upravljan na dva naina . Prvi nain je preko temperaturnog ticala na polaznom vodu sekundarnog kruga PTV , ako PTV izlazi prevrua iz sekundara unakrsnog izmjenjivaa ventil na primaru ostavlja vie vode u recirkulciji . Drugi je nain preko temperaturnog ticala na odlaznom vodu primarnog kruga . Naime , ako topla voda iz centralne kotlovnice na izlazu iz primara spiralnog izmjenjivaa ( iz cijevi ) ima temperaturu veu od 70 (C , onda sekundar ne optereuje primar proporcionalno protoku kroz primar ( smanjena je potronja PTV ) i trokraki ventil smanjuje koliinu tople vode iz centralne kotlovnice ( 90 (C ) u primarnom krugu izmjenjivaa , a poveava udio vode iz primara u recirkulaciji .

Podno grijanje je projektirano prema katalokom materijalu poznatog njemakog proizvoiaa VELTA . Odabrani temperaturni reim ( 50/30 (C ) u sekundarnom krugu podnog grijanja postie se transformiranjem primarnog medija , tople vode iz centralne kotlovnice temperaturnog reima 90/70 (C , kroz spiralni izmjenjiva topline , i zatim se preko pripadajue regulacije u podove grijanih prostorija . Regulacija je izvedena pomou troputnih elektromotornih ventila na istom principu mijeanja dolazee vode sa recirkulirajuom vodom , i to preko centralne regulacije za sve katove odmah nakon spiralnog izmjenjivaa , ili preko katnih regulacionih stanica za zonsko grijanje( troputni elektromotorni ventil , pumpa i centralni upravljaki sklop sa pripadajuim sigurnosnim termostatom na polaznom vodu i radnim temperaturnim ticalom na polaznom i povratnom vodu poslije ventila, a sve u jednom kompaktnom modulu ) za svaki kat . Na katnu regulacionu stanicu instalira se tzv. Kompaktverteiler na kojem se razvode parcijalni protoci po prostorijama unutar iste zone, a svaki parcijalni protok je upravljan preko podesivog termostata u pripadajuoj prostoriji koji sondira temperaturu grijane prostorije .

Alternativna solucija je da se i podno grijanje izvede direktno pomou elektromotornog etverokutnog ventila ( poz.1 , shema 1 ) , koji e mijeanjem povratnog sekundarnog medija , ohlaene vode 30 (C iz povratnog voda podnog grijanja , sa dolazeom toplom vodom 90 (C iz primarne grane tj. vodom iz centralne kotlovnice , osigurati optimalnu ulaznu temeperaturu od 50 (C za sekundarni krug podnog grijanja . Dakle prvo se zatvara krug preko etverokutnog elektromotornog ventila za osiguravanje ulazne ulazne temperature 50 (C u sistem podnog grijanja , a zatim se izmeu polaznog i povratnog voda sekundarnog kruga podnog grijanja instalira trokutni elektromotorni ventil ( poz.2 , shema 1 ) za podravanje temperature polaznog voda 50 (C mijeanjem polazne struje 50 (C i povratne struje 30 (C u potrebnom omjeru .

Ja sam se odluio za dobivanje temperaturnog reima 50/30 (C u sekundarnom krugu podnog grijanja preko spiralnog izmjenjivaa topline to poskupljuje investiciju ali osigurava fiziku odvojenost sekundarnog kruga podnog grijanja od sekundarnog kruga kaloriferskog sistema . Drugim rijeima , ako doe do havarije ili bilo kakvog drugog zastoja u sekundarnom krugu podnog grijanja kaloriferski sistem kao zasebni sistem neometasno nastavlja sa radom .

3.2 USPOREDBA PODNOG GRIJANJA SA CENTRALNIM GRIJANJEM

Za ugodan osjeaj u prostoriji potrebna je temperatura 20 (C na visini od 1,7 m . Podno grijanje se moe izvesti sa plastinim ili bakrenim cijevima . Ako se radi sa bakrenim cijevima , iste moraju biti obloene oblogom od filca kako bi se omoguila dilatacija cijevi kod temteraturne promjene ( oko 1 mm po 1 m ) , te da bi se bakrena cijev zatitila od kemijskog utjecaja cementa iz betonske glazure kojom su cijevi zalijane .

Kod plastinog razvoda cijevi na sloj betona ( poz. 1 , shema 2 ) dolazi prvo hidroizolacija ( poz. 2 , shema 2 ) , a na nju toplinska izolacija ( poz. 3 , shema 2 ) . Nakon toga instaliraju se nosee ploe od staklenih vlakana ( poz. 4 , shema 2 ) sa plastinim nosaima ( poz. 5 , shema 2 ) koji pridravaju razvod same cijevi od vieslojnog polimera ekstrudiranog na ekstremno visokim pritiscima , Velta PEX Rohr ( poz. 6 , shema 2 ) , a nakon instaliranja cijevi na nosae , sistem se natlai na tlak vei od radnog , zatim se tako napuhnute cijevi zaliju ESTRICH-om tj. posebnom smjesom ( poz. 7 , shema 2 ) . Kada se estrich skruti , nakon to se ispusti natlaeni zrak iz cijevi , iste imaju prostor za dilataciju u estrich-u .

PREDNOSTI :

uteda energije do 20 %

plastine cijevi ne korodiraju

jednostavno instaliranje

nema ogrijevnih tijela u prostoriji , vie slobodnog mjesta

mogua adaptacija za upotrebu solarne energije

manji gubitak vlanosti u grijanoj prostoriji zbog niskotemperaturnog reima 50/30 (C ( temperatura poda nikad nee prijei 30 (C )

NEDOSTACI :

investicija vea do 40 %

ograniena primjena

uzgon zraka podie prainu sa poda

nezdravo za kardiovaskularni sustav ovjeka pa nije pogodno za prostorije dgje se dugo kontinuirano boravi ( npr. dnevni boravak )

nunost tonog prorauna ( potrebno poznavati podatke za provoenje pokrovnog sloja )

tromost odziva sistema na zadane parametre zbog sporog zagrijavanja i hlaenja podne strukture , te zbog tromosti same regulacije

3.3 IZOLACIJSKI UVJETI ZA GRIJANE PROSTORIJE

Potrebna je dobra izolacija , obino to iznosi 6-10 cm okipora , tervola ili nekog slinog materijala , a potrebni koeficijenti prolaza topline su :

(vanjski zid:k=0.46 W/m2K

(pod na zemlji:k=0.35 W/m2K

(staklena povrina:k=2.00 W/m2K

Za staklene povrine poeljno je da budu od IZO stakla ili dvoslojne odnosno troslojne od obinog stakla .

Posebnu panju treba obratiti na spojeve stakla sa okvirima .

4 PRORAUN I DIMENZIONIRANJE SISTEMA

4.1 TOPLA POTRONA VODA

OPREMA I NJEZINA ULOGA

U primarnom i sekundarnom krugu dijela toplinske podstanice za PTV potrebno je instalirati sljedeu opremu :

- spiralni izmjenjiva topline za prenoenje uina sa tople vode 90/70 (C na PTV temperaturnog reima 60/10 (C; ( poz. 1, shema 06-98 )

- troputni elektromotorni ventil, u daljem tekstu TEV, ( poz.2, shema 06-98 ) za balansiranje uina primara spiralnog izmjenjivaa prema trenutnom uinu sekundara , a na principu mijeanja recirkulirajue vode u primarnom krugu sa nadolazeom toplom vodom u potrebnom omjeru

- centralni elektroniki regulator, u daljem tekstu CER, ( poz. 3, shema 06-98 ) za upravljanje recirkulacijskom pumpom na sekundarnoj strani sistema PTV-a i za upravljanje troputnim elektromotornim ventilom u primarnom krugu sistema PTV

- radno temperaturno ticalo ( poz. 4, shema 06-98 ) na izlazu vode iz sekundarnog kruga sistema PTV, ako je voda toplija od 60 (C, TEV upravljan preko CER-a puta manje tople vode 90 (C u recirkulaciju primarnog kruga

- radno temperaturno ticalo, u daljem tekstu RT, ( poz. 5, shema 06-98 ) na izlazu vode iz primarnog kruga sistema PTV, ukoliko voda izlazi sa temperaturom veom od 70 (C, sekundar vue smanjeni uin zbog smanjene potronje PTV, TEV upravljan preko CER-a puta manje tople vode 90 (C u recirkulaciju primarnog kruga . Potrebno je instalirati temp. ticalo poz. 4 ili poz. 5, ali nikako ne oba .

- recirkulacijska pumpa ( poz. 6, shema 06-98 ) za recirkulaciju vode sekundarnog kruga kroz izmjenjiva i sam akumulacioni spremnik, da bi se odrala potrebna temperatura PTV u spremniku oko 60 (C, upravljana je CER-om, a temperatura je sondirana pomou kontrolnog temperaturnog ticala ( poz. 10, shema 06-98 ), koje je na samom akumulacionom spremniku

- recirkulacijska pumpa ( poz. 7, shema 06-98 ) za recirkulaciju tople vode kroz instalacijski kruni razvod za tueve, u svakom trenu kad se otvori slavina na tuevima mora potei topla voda, a isto se osigurava sa 4-6 recirkulacija u satu za proraunati satni volumski protok

- sigurnosni ventil u sekundarnom krugu PTV-a ( poz. 8, shema 06-98 ) , ako se pokvari RT ( poz. 4, shema 06-98 ), ili zakae CER, zbog nekontroliranog porasta temperature rasti e i volumen i pritisak i mogue je puknue instalacija

- sigurnosni ventil na dolazu vode iz vodovoda ( poz. 9, shema 06-98 ), ako zakau sigurnosni i radni redukcioni ventil na dovodu vode iz vodovoda, podeen je na isti tlak kao i sigurnosni redukcioni ventil za vodovodnu vodu

- hvata neistoa ( poz. 11, shema 06-98 ), na povratnom vodu iz instalacija za tueve

- hvata neistoa ( poz. 15, shema 06-98 ) , na povratnom vodu iz primarnog kruga podnog grijanja, a prije voda za recirkulaciju kroz TEV

- ventil za izjednaenje tlaka izmeu sabirnika i razdjelnika ( poz. 16, shema 05-98 ) ,

- radna pumpa u primarnom krugu ( poz. 14, shema 06-98 ), nadoknauje gubitke u krugu kroz primar spiralnog izmjenjivaa, TEV, te linijske i lokalne gubitke, ali do sabirnika i razdjelnika, jer isti su na jednakom tlaku zbog ventila za izjednaenje tlaka ( poz. 16, shema 06-98 ) ,

- centralni sabirnik ( poz. 12, shema 06-98 ) , za svu povratnu vodu

- centralni razdjelnik ( poz. 13, shema 06-98 ) , za svu polaznu vodu

- mjera protoka vodovodne vode ( poz. 17, shema 06-98 )

- radni redukcioni ventil , u daljem tekstu RRV, ( poz. 18, shema 06-98 ) , pomou natlaenog plina sa gornje strane membrane reducira tlak vodovoda sa 7 bar-a na tlak 1.5 bar-a

- sigurnosni redukcioni ventil, u daljem tekstu SRV, ( poz. 19, shema 06-98 ), pomou natlaenog plina sa gornje strane membrane reducira pritisak u vodovodu. U sluaju da zakae RRV, SRV mora ispustiti viak vode da bi pritisak vode nakon SRV i RRV bio 1,5 bar-a.

- akumulacioni kotao ( poz. 20, shema 06-95 ), dio maksimalne potroene topline akumulira se prije perioda maksimalne potronje, a drugi dio za vrijeme same potronje, omoguava izmjenjiva manjeg uina i manjih gabarita

- rezervna pumpa u primarnom krugu, ( poz. 21, shema 06-98 ), automatika ih naizmjenino ukapa

- magnetski aktivator ( poz. 22, shema 06-98 ), razbija pomou elektromagnetskog polja soli kamenca u lebdjee netaloive konglomerate, tako da nema intezivnog taloenja na cijevnom platu u sekundaru spiraknog izmjenjivaa

- protupovratni ventil radne pumpe, ( poz. 23, shema 06-98 )

- protupovratni ventil rezervne pumpe, ( poz. 24, shema 06-98 )

- odbojni ventili ( poz. 25, shema 06-98 ) , odvajaju pojedine komponenete ili dijelove mree u sluaju remonta ili kvara

- ispusni ventil ( poz. 26, shema 06-98 ), pranjenje akumulacionog spremnika

- kontrolni manometar ( poz. 27, shema 06-98 ), instalira se prije i poslije pumpi, te u unutranjem krugu troputnog ventila kako bi se ventilom za izjednaenje tlaka ( poz. 29, shema 06-98 ) mogao izjednaiti pad tlaka kroz granu istog ventila sa padom tlaka kroz granu preko sabirnika i razdjelnika koji su opet na istom tlaku

- kontrolni termometar ( poz. 28, shema 06-98 )

PRORAUN I DIMENZIONIRANJE SUSTAVA PTV :

Temperaturna distribucija na izmjenjivau za grijanje PTV :

Zbog intezivnog izdvajanja kamenca iznad 60 (C ne ide se na veu temperaturu polaznog voda sekundarnog kruga PTV .

Srednja logaritamska razlika temperatura u izmjenjivau :

Koritene veliine sa pojanjenjima :

Q - maksimalna potrebna toplina za 1 sat potronje, iznos ordinate u 21 h , ( kW )

Q2 = 2Q ukupna potrebna toplina za 2 sata potronje, iznos ordinate u 22 h, ( kW )

QK kapacitet kotla ( ovdje spiralnog izmjenjivaa ) za proteklo vrijeme od 1 sata od poetka ukupnog vremena zagrijavanja ZA, iznos ( ED ) u 19 h, ( kWh )

C koliina topline koju treba akumulirati na kraju vremena zagrijavanja ( ZA ) u akumulacionom spremniku ( iznos AF u 20h ) da bi bila potroena za 1 sat ( iznos ordinate u 21h do spojnice AB ); ( kWh )

ZA - vrijeme zagrijavanja, ( h ), od 18 do 20 h; ZA = 2h

ZB - vrujeme pogona, ( h ), ZB = ZA = 2h , od 20 do 22h

GT potrebni maseni protok kroz tueve, ( kg/h )

( - faktor istovremenosti ; ( = f(n)

n - broj tueva ; n= 20

GT - potrebni maseni protok kroz tueve , ( kg/s )

VT - potrebni volumski protok kroz tueve , ( dm3/h )

VI - recirkulacijski volumni protok , ( dm3/h )

VK - volumen akumulacionog kotla , ( l )

D - potrebni unutarnji potrebni promjer cijevi , ( m )

w - preporuena brzina za toplu vodu , ( m )

Vs - protok kroz sekundar izmjenjivaa , (dm3/h )

Za na konkretan sluaj odabrano je vrijeme zagrijavanja jednako vremenu potronje ( ZB = ZA ) u iznosu 2 h .

Pretpostavimo 50 l po jednom tuiranju i 2 tuiranja po jednom satu, a uz ( = f(n) = 0,4 , prema empirijskim tablicama iz Recknagel-a .

Potrebni maseni protok kroz krunu instalaciju razvoda za tueve u sekundarnom krugu PTV ( ovdje navedeni izraz vrijedi samo za tueve, inae se koriste empirijski tablini podaci ), uz 20% vode za ispiranje . Prema njemu raunamo maksimalnu potrebnu toplinu Q, jer samo je to masa koja izlazi iz sistema i potrebno je zagrijati hladne vodovodne vode upravo tog iznosa .

Meutim, zbog viesatne akumulacije, spiralni izmjenjiva topline dimenzioniramo prema uinu za 1 sat ( QK ; vidi dijagram topline Faltin i Sander, iznos ED po ordinati u 19 h ) .

Ovaj maseni protok definira potrebni volumski protok za 1 sat kroz tueve, koji poveamo za onoliko puta koliko ima izmjena u jednom satu kod recirkulacije zbog odranja temperature, te prema tom uveanom volumskom protoku dimenzioniramo recirkulacijski cjecovod za tueve i pripadajuu recirkulacijsku pumpu .

=0.26 kg/s = 936 kg/h

Potrebni volumski protok kroz tueve :

951 l/h = 951 dm3/h

Preporuena brzina za instalacije PTV je 0,5 - 2 m/s .

Zbog potrebe da voda recirkulira kroz instalacije tueva, kako bi odmah nakon ukljuenja imali toplu vodu, odabiremo 4 izmjene u satu potrebnog volumenskog protoka :

3804 l/h

0dabrana brzina je 2 m/s .

Potrebni promjer recirkulacijskog cjevovoda kroz tueve iznosi :

0.0256 m = 25.6 mm

Odabrana je elina beavna cijev DN25 , ili 1 ; .0000 , NP100 bara

Pumpa za recirkulaciju kroz instalacije tueva :

- pretpostavljeni pad tlaka : (p = 5 kPa ; H = 0.517 m

- recirkulacijski volumski protok : Vi = 3804 l/h

Odabrana je pumpa IMP ; GHN 32 A - R ; vidi PRILOG 1 .

Maksimalna potrebna toplina za jedan sat potronje ( iznos po ordinati u 21 h do sastavnice AB ) kao iznos prema kojojoj dimenzionoramo akumulacioni kotao ( odreuje kapacitet kotla ) :

54 kW

Toplina potroena za 2 sata pogona (ZB = 2 ) je duplo uveana :

128 kW

U principu moemo birati izmeu velikog kotla ili izmjenjivaa za grijanje PTV sa malim akumulacionim spremnikom , ili izmeu malog kotla ili izmjenjivaa za grijanje sa velikim akumulacionom spremnikom .

Kapacitet izmjenjivaa ( ili kotla ) iznosi :

27kWh

Pojednostavljeno , ispod linije ( AB ) je toplinski uin potroen za 2 sata u periodu maksimalnog toplinskog optereenja od 20 do 22 h , ordinata u toci B pokazuje ukupnu maksimalnu toplinu potroenu do 22h.

Trokut CAF je toplina akumulirana od 18 do 20 h za vrijeme akumulacijskog zagrijavanja ( ZA=2 ), vidi se da je do 20 h akumulirano pola od ukupne potroene topline ( po ordinati AF , iznos kapaciteta aspremnika C ) , a to e biti potroeno za jedan sat od 20 do 21 h . Trokut AFB je toplina akumulirana za vrijeme pogona ( ZB ) od 20 do 22 h i to e biti potroeno od 21 do 22 h . Dakle , toplina se akumulira i za vrijeme troenja i prije toga , tj. trokuti CAF i AFB akumulirane topline su svojim povrinama jednaki trokutu potroene topline ispod spojnice AB od 20 do 22 h ( iznos ordinate do B kao ukupna maksimalna potrebna toplina Q2 ) . Iznos ordinate ( ED ) je iznos topline akumulirane za 1 sat od poetka zagrijavanja ( iznos QK bitan za odabir kotla ili spiralnog izmjenjivaa ) , vidi se da za svaki sat akumulirana toplina poraste upravo za iznos QK= ( GH ) .

Akumulacioni spremnik

( poz. 20 , shema 05-98 ; prema Recknagelu )

Da bi se u akumulacionom spremniku akumuliralo C = 54 kWh vodom temperature 60 (C , njegov volumen mora biti :

1110.86 dm3 = 1110.86 l

194400 kJ ; kapacitet rezeovara za 1 sat potronje

c = 4.2 kJ /kgK ; srednji specifini toplinski kapacitet vode

tO = 60 (C ; srednja najvia temperatura vode u rezeovaru

tu = 10 (C ; dozvoljena najnia temperatura vode u rezeovarub = 1.1 1.2 ; faktor dodatka mrtvog prostora

Pretpostavimo najgori sluaj slojevitog zagrijavanja u horizontalnim slojevima akumulacionog spremnika za maksimalnu temperaturnu razliku :

(t = tO - tu = 60 10 = 50 (C

Prema Podlogama za predavanja iz grijanja , za akumulacioni sistem , za ZA = 2 sata , empirijski iznos je :

-volumen akumulacijskog spremnika ; VK = 2.2 m3

Usvajamo nepovoljniji sluaj za volumen akumulacijskog spremnika zbog VR > Vr; te obabiremo spremnik stojei Vs = 2.5 m3 standardnih dimenzija:

- DU = 1100 mm

- H = 2805 mm

Vano je napomenuti da medij u sekundarnom krugu sistema PTV ide kroz plat oko cijevi tj. kroz sekundar spiralnog izmjenjivaa , a da u primarnom krugu sistema PTV ogrijevni medij ( ogrijevna para ili voda ) ide kroz primar izmjenjivaa , tj. kroz Cu ili precizno vuene Fe cijevi .

Odabir spiralnog izmjenjivaa :

Vri se prema potrebnoj izmjenjivakoj povrini ili prema uinu ( izmjenjivai IMP i PROS GRIJANJE su kompatibilni po uinu i gabaritama ) :

Prema Podlogama za predavanja iz grijanja , za akumulacioni sistem , za ZA = 2 sata , empirijski iznos je :

- kapacitet izmjenjivaa topline ; QI = 40 kW

Proraunati kapacitet kotla , tj ovdje izmjenjivaa ; Q = 27 kW

Empirijski iznos koeficijenta prolaza topline za spiralne izmjenjivae u reimu voda/voda za brzine 0.5-2 m/s ( prema smjernicama za projektiranje izmjenjivaa , EPEP ) :

k = 700 - 2500 W/m2K ; preporuka

k = 1500 W/m2K ; odabrano

Porebnu izmjenjivaku povrinu raunamo prema iznosu topline iz dijagrama Faltin i Sander jer podatak iz tablice nije samo za tueve :

EMBED Equation.3 0.415 m2

Odabran je spiralni izmjenjiva tip 1.65D , veliine 1 , od proizvoaa IMP ( moe GSI 1 / B PA / Fe proizvoaa PROS GRIJANJE jer su istog uina i identinih gabarita ), s tim da se kod IMP - a bira prema uinu , a kod PROS GRIJANJA prema izmjenjivakoj povrini :

- spiralni stojei teine 65 kg

- izvuciv cjevni registar od Fe cijevi duine snopa 1650 mm

- asimetrini prikljuci ,

- uin 34 kW ; povrina 0.7 m2

- sekundarni prikljuak PTV u platu; DN40 , NP16

- primarni prikljuak odrijevne vode u cijevima ; DN32 , NP16

- pad tlaka u primaru ; (p = 30 kPa

- pad tlaka u sekundaru ; (p = 1 kPa

Kada troimo PTV sa vrha akumulacijskog spremnika, volumski protok kroz sekundarni recirkulacijski krug PTV ( akumulacijski spremnik , plat spiralnog izmjenjivaa ) mora zadovoljiti minimalno potrebni volumni protok za tueve ( VT ) , jer e isti protok biti povuen s vrha spremnika, tj sa najtoplijeg mjesta, a u donji dio spremnika je ulo iz vodovoda vode u istoj koliini , pa nema potrebe ni za jednom punom recirkulacijom sadraja spremnika u jednom satu .

Meutim gleda se najgori mogui sluaj, kada poinjemo sa potpuno hladnom PTV ( koja e gurati toplu vodu prema gore ), i kada moramo akumulirati za kasniju potronju, i tada treba propustiti cijeli sadraj spremnika kroz spiralni izmjenjiva u 1 sat za ostvarenje uina QK :

EMBED Equation.3 2.5 m3/h = 2500 l/h

Odabrana brzina u sekundarnom krugu :

w = 0.6 m/s

Potrebni promjer cjevovoda :

0.038 m = 38 mm

Odabrana je elina beavna cijev DN40 ; NP100 , .1212 .

Pumpa za recirkulaciju kroz izmjenjiva i akumulacioni kotao :

- pad tlaka kroz cjevovod : (p = 5 kPa

- pad tlaka u sekundaru izmjenjivaa ; (p = 1 kPa

- ukupni pad tlaka : (p = 6 kPa , H = 0.62 m

- volumski protok kroz sekundar : VS = 2.5 m3/h

Odabrana je pumpa IMP, GHN 402 A-R , vidi PRILOG 2.

Dimenzioniranje primarnog kruga spiralnog izmjenjivaa topline , uz uvjet da je uin primara jednak uinu sekundara :

Uin primara :

27 kW

Protok kroz primar tj. kroz cijevi izmjenjivaa :

0.32 kg/s = 1157.14 kg/h

Volumski protok kroz primar :

EMBED Equation.3 1.19 m3/h

Odabrana brzina strujanja u cijevima primara : w = 0.5 m/s

Potrebni promjer glavnog cijevnog razvoda primarne strane :

0.029 m = 29 mm

Odabrana je elina beavna cijev DN32 ; NP100 , .1212

Dimenzioniranje troputnog elektromotornog ventila ( TEV-a ) :

Isti je u primarnom krugu spiralnog izmjernjivaa, a pad tlaka na njemu ( (pTEV ) je u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka ( (puk ) u krugu preko primara izmjenjivaa, uz poznat pad tlaka na primaru ( (pp ) .

Potrebni parametri za odabir :

- uin primara izmjenjivaa , QP = 27 kW

- temp. razlika , (tP = 20 (C

- pretpostavljeni pad tlaka na TEV-u ; (pTEV=0.2 bar

- pretpostavljeni ukupni pad tlaka u primarnom krugu ; (puk=0.5 bar

Potrebni proraun :

Ukupni pad tlaka u krugu primara ; ( (pUK ) ;

- pad tlaka na primaru ; (pp=0.3 bar;

- ako zanemarimo linijske i lokalne gubitke u krugu primar, TEV, pumpa i ventil za izjednaenje pritiska :

- pretpostavljamo (pTEV u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka

0.5 bar

Pretpostavljeni pad tlaka na TEV-u :

Karakteristike odabranog ventila :

- model : odabran je troputni elektromotorni ventil firme HONEYWELL , tip V5329 C 1034-1 , tMIN = 2 (C , sa standardnim pogonom A1N , prema Centra-B(rkle katalogu, str. 85/97

- stvarni pad tlaka na TEV-u

- nazivni pritisak ; NP6

- nazivni promjer ; DN25

- zbog tromosti reakcije na regulaciju obino se odabire DN ventila za 1 do 2 manji od DN cjevovoda, vea brzina na manjem presjeku ulaza u ventil osigurava bru reakciju ventila

Pumpa za recirkulaciju kroz primarni cijevni razvod :

- pad tlaka kroz primarni cjevni razvod : (p = 10 kPa

- pad tlaka u primaru izmjenjivaa ; (pp = 30 kPa

- pad tlaka na TEV-u ; (pTEV = 13 kPa


- volumski protok kroz primarni cijevni razvod : VP = 1.19 m3/h


4.2 PODNO GRIJANJE

FUNKCIONIRANJE SISTEMA I RAZLIKA IZMEU VERZIJE 1 I 2

Centralni troputni elektromotorni ventil ( u daljem tekstu CTEV ) je glavni regulator potrebnog protoka glavnog polaznog voda podnog grijanja , nalazi se u samoj toplinskoj podstanici , nudi se na tritu kao sastavni elemenat cijelog modula zajedno sa glavnom pumpom ( poz. 12 , shema 08-98 ) , radnim temperaturnim ticalom i sigurnosnim termostatom na polaznom vodu , kontrolnim temperaturnim ticalom na povratnom vodu , centralnim elektronikim regulatorom ( poz. 11 , shema 08-98 ) . U mojem projektu nije instaliran modul , ve su svi naprijed navedeni elementi zasebno odabrani .

Isti CTEV nije pogodan za instaliranje prije katnih troputnih elektromotornih ventila , u daljem tekstu KTEV , ( poz. 8 i 9 , shema 08-98 ) , koji su nuni ako imamo zonsko grijanje , tj ako su pojedini katovi na razliitim temperaturnim reimima . CTEV nije pogodan zbog tromosti odziva podnog grijanja na samu regulaciju , tj. treba izbjegavati regulaciju na regulaciju , pa se u tom sluaju ugrauju samo katni KTEV i pripadni katni " fertajleri " upravljani termostatom u svakoj prostoriji ( poz. 15 i 16 , shema 08-98 ) . Ovo je verzija 1.

Meutim , ako imamo posvuda isti temperaturni reim , tj. nema zonskog grijanja s razliitim temperaturnim reimima , onda e protok kroz glavnu instalaciju biti upravljan sa CTEV , a fertajleri , instalirani direktno na polazni i povratni vod poslije CTEV , e upravljati parcijalnim protocima po grijanim prostorijama , a prema informacijama sa sobnih termostata instaliranih u svakoj pojedinanoj grijanoj prostoriji . Ovaj projekat je izraen prema verziji 2 tj. pretpostavljena je jedna etaa u objektu , s vie prostorija s instaliranim podnim grijanjem na istom temperaturnom reimu . U ovom sluaju cirkulaciona pumpa ( poz. 10 , shema 08-98 , verzija 2 ) mora biti dimenzionirana tako da nadoknadi lokalne i linijske gubitke kroz najvei krug zatvoren preko sekundara izmjenjivaa , CTEV-a i cjevovoda preko vertajlera , a kroz kritinu podnu instalaciju u onoj prostoriji gdje su najvei gubici .

OPREMA I NJEZINA ULOGA :

- prolazni i odbojni ventili ( poz. 1, shema 08-98 )

- glavni sabirnik u toplinskoj podstanici ( poz. 2, shema 08-98 )

- glavni razdjelnik u toplinskoj podstanici ( poz. 3, shema 08-98 )

- kontrolni manometar ( poz. 4, shema 08-98 )

- kontrolni termometar ( poz. 5, shema 08-98 )

- troputni elektromotorni ventil, u daljem tekstu TEV , ( poz. 6, shema 08-98 ) na primarnoj strani sistema podnog grijanja , upravljan radnim temperaturnim ticalom na izlazu vode u centralni cijevni razvod na sekundarnoj strani , te ako je voda toplija od 50 (C , isti e na primarnoj strani zadrati vie vode u recirkulaciji da se uini sekundara i primara izbalansiraju

- centralni troputni elektromotorni ventil , u daljem tekstu CTEV , ( poz. 7, shema 08-98 ) , regulacija temperature polaznog voda za cijeli objekat kod kompletnog podnog razvoda preko istog vertajlera ili na vie fertajlera istog temperaturnog reima vode ( nema zonskog podnog grijanja )

- katni troputni elektromotorni ventil , u daljem tekstu KTEV , ( poz.8 i 9 , shema 08-98 ) ; regulacija temperature polaznog voda za svaki kat odvojeno kod zonskog grijanja

- centralni elektroniki regulator, u daljem tekstu CER, ( poz. 10, shema 08-98 ), kontrolira rad TEV-a, a time i uin predan sekundaru, potrebne parametre dobiva preko ticala na sekundarnoj strani : RT, ST, KT.

- centralni elektroniki regulator, u daljem tekstu CER, ( poz. 11, shema 08-98 ), kontrolira rad CTEV-a , koji mijeanjem vode iz recirkulacije sekundarne strane sa vodom kroz cijevi spilalnog izmjenjivaa ( 50( C ) podrava temperaturni reim 50/30( C , bez obzira na potrebni protok . Ovim se regulira samo protok u glavnom instalacijskom razvodu za cijeli objekat , dok se potrebni protok u pojedinim prostorijama upravlja preko katnih vertajlera ( poz. 15 i 16, shema 06-98 ), koji potrebne parametre dobivaju od termosta po prostorijama grijanih sa podnim razvodom

- centralna cirkulaciona pumpa razvoda podnog grijanja, ( poz. 12, shema 08-98 ), mora nadoknaditi gubitke krunog strujanja kroz najudaljeniji podni razvod ili podni razvod sa najveim gubicima .

- kompletne katne regulacione stanice za zonsko grijanje , ( poz. 13 i 14, shema 08-98 ), sa pripadajuim KTEV, pripadajuim cirkulacionim pumpama, ( poz. 18 i 19, shema 08-98 ), koje nadoknauju lokalne i linujske gubitke za krug zatvoren preko pripadajueg katnog razvoda , ali samo za pripadajui parcijalni protok kroz isti .

- spiralni izmjenjiva topline ( poz. 17 , shema 08-98 ), izmjena uina izmeu vode iz centralne kotlovnice reima 90/70( C sa vodom u sekundarnom krugu podnog grijanja reima 50/30( C

- cirkulaciona pumpa primarne strane razvoda za podno grijanje ( poz. 20, shema 08-98 ), nadoknauje sve gubitke u krugu preko razdjelnika i sabirnika koji su na istom pritisku zbog ventila za izjednaenje ( poz. 22, shema 06-98 ), te prekoTEV i primarne strane spiralnog izmjenjivaa .

- ventil za izjednaenje pada tlaka kroz regulacionu granu i granu izvora ( poz. 21 , shema 08-98 )

- ventil za izjednaenje tlaka na sabirniku i razdjelniku ( poz. 22 , shema 08-98 )

PRORAUN I DIMENZIONIRANJE

Temparaturna distribucija na izmjenjivau za podno grijanje :

Zbog dilatacije elemenata sustava ugraenih u pod, sistem se ne projektira na visoke temperature i na veliku temperaturnu razliku sekundarnog razvoda tj. vode za samo podno grijanje .

Srednja temperaturna razlika u izmjenjivau :

Odabir spiralnog izmjenjivaa :

Vri se prema potrebnoj izmjenjivakoj povrini ili prema uinu :

Prema projektnom zadatku kapacitet izmjenjivaa topline za podno grijanje ;

Q = 100 kW

Empirijski iznos koeficijenta prolaza topline za spiralne izmjenjivae u reimu voda/voda za brzine 0.5-2 m/s ( prema smjernicama za projektiranje izmjenjivaa , EPEP ) :

k = 700 - 2500 W/m2K ; preporuka

k = 1500 W/m2K ; odabrano

Porebnu izmjenjivaku povrinu raunamo prema izrazu :

EMBED Equation.3 1.666 m2

Odabran je spiralni izmjenjiva tip 2.1D , veliine 3 , od proizvoaa IMP ( moe GSI 3 / C PA / Fe proizvoaa PROS GRIJANJE jer su istog uina i identinih gabarita ), s tim da se kod IMP - a bira prema uinu , a kod PROS GRIJANJA prema izmjenjivakoj povrini :

- spiralni stojei teine 156 kg

- izvuciv cjevni registar od Fe cijevi duine snopa 2100 mm

- asimetrini prikljuci ,

- povrina 1.6 m2

- sekundarni prikljuak ( plat ) : DN 65 , NP 16

- primarni prikljuak ( u cijevima ) : DN 50 , NP 16

- pad tlaka u primaru ; (p = 25 kPa

- pad tlaka u sekundaru ; (p = 1 kPa

Za hladnu vodu preporuene brzine su 0.5-2 m/s , a za toplu vodu preporuene brzine su 0.15-1 m/s .

Odabrani mediji i brzine istih u primarnom i sekundarnom cijevnom razvodu :

- sekundarni cijevni razvod ( kroz primar izmjenjivaa ); voda za podno grijanje ; wS = 0.75 m/s

- primarni cijevni razvod ( kroz sekundar tj. plat izmjenjivaa ); voda iz kotlovnice ; wP = 0.15 m/s

Napomena : sekundarni cijevni razvod vode za podno grijanje moe ii kroz cijevi izmjenjivaa ( primar ) , bez opasnosti od taloenja kamenca ako sistem podnog grijanja napunimo sa neomekanom vodom , jer intezivno taloenje kamenca poinje iznad 60(C. Takoer , voda za sekundarni cijevni razvod moe se pustiti kroz magnetske aktivatore ( u daljem tekstu MAV ) prije punjenja, to e dodatno smanjiti taloenje kamenca .

Dimenzioniranje sekundarnog sekundarnog cijevnog razvoda za toplu vodu podnog grijanja :

TemperaturnI reim vode za podno grijanje je 50/30(C.

Svojstva za srednju temperaturu :

Potrebni maseni protok kroz sekundarni cijevni razvod :

1.197 kg/s

Potrebni volumski protok kroz sekundarni cijevni razvod :

0.001206 m3/s

Potrebni promjer glavnog cijevnog razvoda sekundarnog kruga :

0.0453 m = 45.3 mm

Odabrana je elina beavna cijev DN50 ; PN100 ; .1212

Dimenzioniranje primarnog cijevnog razvoda za ogrijevnu toplu vodu iz centralne kotlovnice :

TemperaturnI reim ogrijevne tople vode 90/70(C.


Potrebni maseni protok kroz primarni cijevni razvod :

1.1922 kg/s

Potrebni volumski protok kroz primarni cijevni razvod :

0.001226 m3/s

Potrebni promjer glavnog cijevnog razvoda primarnog kruga :

0.102 m = 102 mm


Dimenzioniranje troputnog elektromotornog ventila ( TEV-a ) za primarni cjevni razvod tople vode iz centralne kotlovnice :

Isti je u primarnom cjevnom razvodu , ali voda ide kroz sekundar tj. plat spiralnog izmjernjivaa, a pad tlaka na njemu ( (pTEV ) je u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka ( (puk ) u primarnom cijevnom razvodu preko plata izmjenjivaa i voda sa ventilom za izjednaenje pritiska , uz poznat pad tlaka u platu ( (pS ) .


- uin izmjenjivaa , QP = 100 kW

- temp. razlika , (tP = 20 (C

- pretpostavljeni pad tlaka na TEV-u ; (pTEV=0.0066 bar = 0.66kPa

- pretpostavljeni ukupni pad tlaka u primarnom krugu ; (puk = 0.0166 bar =1.66kPa

Potrebni proraun :

Ukupni pad tlaka u primarnom cijevnom razvodu ; ( (pUK ) ;

- pad tlaka u patu ( sekundaru ) izmjenjivaa ; (pS=0.01 bar;

- ako zanemarimo linijske i lokalne gubitke u krugu plata izmjenjivaa , TEV-a, pumpe i ventila za izjednaenje pritiska , te ako smo ventilom za izjednaenje pritiska ( poz. 21 , shema 06-98 ) izbalansirali tj. izjednaili pad tlaka kroz vodove do sabirnika i razdjelnika prije TEV-a sa padom tlaka kroz vod sa ventilom za izjednaenje pritiska , onda moemo konstatirati ( prema Centra-B(rkle katalogu , str 98. ) :

- pretpostavljamo (pTEV u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka

0.0166 bar=1.66kPa



- model : odabran je troputni elektromotorni ventil firme HONEZWELL , tip V5050 A 1090 - 2, tMIN = 2 (C , sa standardnim pogonom A4 , prema Centra-B(rkle katalogu, str. 85/97

- stvarni pad tlaka na TEV-u uzet kao pretpostavljeni jer smo na rubnom podruju dijagrama

- nazivni pritisak ; PN16


- zbog tromosti reakcije na regulaciju obino se odabire DN ventila za 1 do 2 manji od DN cjevovoda, vea brzina na manjem presjeku ulaza u ventil osigurava bru reakciju ventila , ovdje je DN100 TEV-a instaliran na DN125 primarnog cijevnog razvoda .

Dimenzioniranje centlalnog troputnog elektromotornog ventila CTEV-a ( poz. 7, shema 06-98 ) u sekundarnom cijevnom razvodu podnog grijanja :

Isti je u sekundarnom cijevnom razvodu vode za podno grijanje temperaturnog reima 50/30 (C, a pad tlaka na njemu ( (pTEV ) je u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka ( (puk ) u krugu preko kritinog tj. najudaljenijeg podnog razvoda ili podnog razvoda sa najveim padom tlaka , uz pretpostavljen pad tlaka u kritinom podnom razvodu ( (pPR) .


- uin predan podnom razvodu , QPR = 100 kW

- temp. razlika , (tPR = 20 (C

- pretpostavljeni pad tlaka na TEV-u ; (pTEV=0.166 bar=16.6kPa

- pretpostavljeni ukupni pad tlaka kroz kritini podni razvod ; (pUK=0.416 bar=41.6kPa

Potrebni proraun :

Ukupni pad tlaka u krugu kroz ventil za izjednaenje tlaka i kritini podni razvod ( (pUK ) ;

- pretpostavljeni pad tlaka kroz kritini podni razvod ; (pPR=0.25 bar;

- ako zanemarimo linijske i lokalne gubitke centralnog razvoda od i do katnog vertajlera, te gubitke kroz ventil za izjednaenje tlaka , onda za krug preko CTEV-a, pumpe, centralnog razvoda do i od katnog vertajlera, kritinog podnog razvoda, te grane kroz ventil za izjednaenje pritiska moemo konstatirati :

- pretpostavljamo (pTEV u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka u naprijed navedenom krugu , uz uvjet da smo ventilom za izjednaenje pada tlaka ( poz. 24, shema 06-98 ) izjednaili pad tlaka grane kroz isti sa padom tlaka kroz cijevi izmjenjivaa ( prema Centra-B(rkle katalogu , str 98/98 )

0.416 bar



- model : odabran je troputni elektromotorni ventil firme HONEYWELL , tip V5329 A 1053 - 2 , tMIN = 2 (C , sa standardnim pogonom A1N , prema Centra-B(rkle katalogu, str. 85/97




- zbog tromosti reakcije na regulaciju obino se odabire DN ventila za 1 do 2 manji od DN cjevovoda, vea brzina na manjem presjeku ulaza u ventil osigurava bru reakciju ventila, ovdje je odabran CTEV sa DN40 na glavni cijevni razvod podnog grijanja DN50 .

Pumpa za recirkulaciju kroz primarni cijevni razvod :

- pad tlaka kroz primarni cjevni razvod : (p = 10 kPa

- pad tlaka kroz plat izmjenjivaa ; (p = 1 kPa

- pad tlaka na TEV-u ; (pTEV = 0.66 kPa

- ukupni pad tlaka : (p = 11.66 kPa , H = 1.208 m

- volumski protok kroz primarni cijevni razvod ( plat izmjenjivaa ):

VP = 1.19 m3/h

Odabrana je pumpa IMP, GHN 504 C-R, vidi PRILOG 4.

Pumpa za recirkulaciju kroz kritini sekundarni cijevni razvod :

- pad tlaka kroz sekundarni cijevni razvod : (p = 25 kPa

- pad tlaka u sekundaru izmjenjivaa ; (pS = 25 kPa

- pad tlaka na TEV-u ; (pTEV = 13,3 kPa


- volumski protok kroz sekundarni cijevni razvod ( u cijevima izmjenjivaa )

: VS = 4.34 m3/h


Ekspanziona posuda u sekundarnom cijevnom razvodu za podno grijanje :

Instalira se ekspanziona posuda na povratnom vodu, volumena dvostruko veeg od volumenskog irenja vode, koja se pri zagrijavanju na 50(C iri za 0.35-1l na 1kW ogrijevnog kapaciteta :

VP= 2 ( 1l / 1kW 100kW ) = 200l

4.3 KONVEKTORSKO GRIJANJE

FUNKCIONORANJE SISTEMA

Poto nam temperaturni reim vode iz centralne kotlovnice 90/70(C odgovara za vodu koja ide u konvektore , primarni i sekundarni krug odvojeni su samo sabirnikom i razdjelnikom ( poz. 13 i 14, shema 0798 ), gdje se voda za konvektore dijeli, odnosno sakuplja za vie potroakih krugova, u kojima je pripadajui protok reguluran preko pripadajueg TEV-a ( poz. 16, shema 07-98 ). U ovom kolskom primjeru projekta pretpostavljeno je da se kompletni uin odaje preko ogrijevnog tijela tj. konvektora ( poz. 7, shema 07-98 ) u jednom potroakom krugu, to pojednostavljuje odabir TEV-a. Takoer se instaliraju ventili za izjednaenje pada tlaka ( poz. 17, shema 07-98 ) kroz prestrujnu granu, sa padom tlaka kroz dio kruga preko centralnog sabirnika i razdjelnika, koji su na istom tlaku zbog pripadajueg ventila za izjednaenje tlaka ( poz. 5, shema 07-98 ). Ovo takoer bitno pojednostavljuje odabir TEV-a. Rad TEV-a nadzire centralni elektroniki regulator, u daljem tekstu CER, kojem je potrebna temperatura grijanog prostora zadana na upravljakoj ploici kao funkcija temperature okoline i temperature polaznog voda vode 90(C, a reguliranu temperaturu polaznog voda ogrijevne vode 90(C sondira pomou radnog temperaturnog ticala ( RT ) , osim toga ima i ticalo na okolini ( TV ) za vanjsku temperaturu . Na najviem mjestu instalacije ( iznad najvieg konvektora ) instalirana je otvorana ekspanziona posuda za kompezaciju volumena vode zbog poveanja temperature .

OPREMA I NJEZINA ULOGA

- odbojni ili prolazni ventil ( poz. 1 i 11, shema 07-98 )

- centralni sabirnik za svu povratnu vodu u toplinsku podstanicu ( poz. 2, shema 07-98 )

- centralni razdjelnik za svu polaznu vodu iz toplinske podstanice ( poz. 3, shema 07-98 )

- kontrolni manometar ( poz. 4, shema 07-98 )

- ventil za izjednaenje tlaka na centralnom sabirniku i razdjelniku ( poz. 5, shema 07-98 )

- centralni elektroniki regulator, u daljem tekstu CER, ( poz. 6, shema 07-98 ) nadzire rad TEV-a , na njemu se podeava eljena temperatura grijanog prostora kao funkcija temperature okoline i temperature polaznog voda poslije TEV-a.

- potroa, ovdje konvektori zadanog potrebnog uina ( poz. 7, shema 07-98 )

- cirkulaciona pumpa ( poz. 8, shema 07-98 ), nadoknauje sve gubitke u krugu preko najudaljenijeg potroaa ( ili potroaa sa najveim padom tlaka ) i kroz centralni sabirnik i razdjelnik

- hvata neistoa ( poz. 9, shema 07-98 ), ugrauje se u povratni vod, ali prije skretanja vode u recirkulaciju kroz TEV.

- protupovratni ventil ( poz. 10, shema 07-98 ), nije ga nuno ugraditi nakon TEV-a

- kontrolni termostat ( poz. 12, shema 07-98 )

- sabirnik povratne vode iz cijelog konvektorskog grijanja ( poz. 13, shema 07-98 ), ako imamo vie potroakih krugova u istom, u ovom projektu ga nema

- razdjelnik polazne vode iz cijelog konvektorskog grijanja ( poz. 14, shema 07-98 ), ako imamo vie potroakih krugova u istom, u ovom projektu ga nema

- otvorena ekspanziona posuda ( poz. 15, shema 07-98 ), za kompezaciju volumena vode zbog poveanja temperature, instalirana je na najviem mjestu u sistemu konvektorskog grijanja .

- troputni elektromotorni ventil ( poz. 16, shema 07-98 ), mijea vodu iz polaznog voda sa vodom iz recirkulacije u potrebnom omjeru, njegov rad upravlja CER

- ventil za izjednaenje pada tlaka ( poz. 17, shema 07-98 ) kroz prestrujnu granu sa istim, sa padom tlaka kroz dio kruga preko centralnog sabirnika i razdjelnika, olakava dimenzioniranje TEV-a

Napomena : Proraun je raen prema verziji 1, tj. svi konvektori su u jednom potroakom krugu direktno na centralnom sabirniku i razdjelniku ( poz. 2 i 4, shema 07-98 ), pa nisu potrebni lokalni sabirnik i razdjelnik ( poz. 13 i 14, shema 07-98 ). Verzija 2 je za vie potroakih krugova na sekundarnoj strani, tj. kada imamo vie objekata i svaki zahtijeva svoj posebni razvod sa pripadajuim TEV-om i CER-om, za ovaj sluaj potrebno je znati uin po svakom objektu zbog tonog dimenzioniranja pripadajuih TEV-ova i pumpi za pripadajue krugove .

.

Odabrana brzina protjecanja kroz konvektorski razvod : w=1.5 m/s

Dimenzioniranje direktnog konvektorskog cijevnog razvoda za ogrijevnu toplu vodu iz centralne kotlovnice :

TemperaturnI reim ogrijevne tople vode 90/70(C.


Potrebni maseni protok kroz direktni cijevni razvod :

1.788 kg/s

Potrebni volumski protok kroz cijevni razvod :

0.001839 m3/s

Potrebni promjer glavnog konvektorskog cijevnog razvoda :

0.0395 m = 39.5 mm


Dimenzioniranje troputnog elektromotornog ventila TEV-a ( poz. 16, shema 07-98 ) u direktnom cijevnom razvodu konvektorskog grijanja ( prema verziji 1) :

Isti je instaliran odmah nakon centralnog sabirnika i razdjelnika vode iz centralne kotlovnice , u direktnom cijevnom razvodu vode konvektorskog grijanja temperaturnog reima 90/70 (C, a pad tlaka na njemu ( (pTEV ) je u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka ( (puk ) u krugu preko kritinog tj. najudaljenijeg konvektora ili konvektora sa najveim padom tlaka , uz pretpostavljen pad tlaka razvoda kroz kritini konvektor ( (pKONV) .


- uin predan konvektorima , QKONV = 150 kW

- temp. razlika , (tPR = 20 (C

- pretpostavljeni pad tlaka na TEV-u ; (pTEV=0.233 bar=23.3kPa

- pretpostavljeni ukupni pad tlaka kroz kritini konvektorski razvod ; (pUK=0.583 bar=58.3kPa

Potrebni proraun :

Ukupni pad tlaka u krugu kroz ventil za izjednaenje tlaka i kritini konvektorski razvod ( (pUK ) ;

- pretpostavljeni pad tlaka kroz kritini konvekrorski krug ; (pKONV=0.35 bar;

- ako zanemarimo linijske i lokalne gubitke razvoda oko TEV-a, te gubitke kroz ventil za izjednaenje tlaka , onda za krug preko TEV-a, pumpe, razvoda preko kritinog konvektora, te grane kroz ventil za izjednaenje pritiska moemo konstatirati :

- pretpostavljamo (pTEV u iznosu od 40% od ukupnog pada tlaka u naprijed navedenom krugu , uz uvjet da smo ventilom za izjednaenje pada tlaka ( poz. 17, shema 07-98 ) izjednaili pad tlaka grane kroz prestrujni vod sa padom tlaka kroz dio kruga preko centralnog sabirnika i razdjelnika ( prema Centra-B(rkle katalogu , str 98/98 )

0.5833 bar



- model : odabran je troputni elektromotorni ventil firme HONEYWELL , tip V5329 C 1067 -1 , tMIN = 2 (C , sa standardnim pogonom A1N , prema Centra-B(rkle katalogu, str. 85/97




- zbog tromosti reakcije na regulaciju obino se odabire DN ventila za 1 do 2 manji od DN cjevovoda, vea brzina na manjem presjeku ulaza u ventil osigurava bru reakciju ventila, ovdje je odabran CTEV sa prirubnicama DN50 na glavni direktni cijevni razvod grijanja DN40 .

Pumpa za recirkulaciju kroz ukupni cijevni razvod konvektorskog grijanja :

- pad tlaka kroz ukupni cijevni razvod : (p = 25 kPa

- pad tlaka na TEV-u ; (pTEV = 25 kPa


- volumski protok kroz ukupni cijevni razvod : VS = 6.6201 m3/h

Odabrana je pumpa IMP, GHN 402 B-R , vidi PRILOG 6.

Ekspanziona posuda u cijevnom razvodu konvektorskog grijanja :

Instalira se ekspanziona posuda na mjestu viem od najvieg konvektora, volumena dvostruko veeg od volumenskog irenja vode, koja se pri zagrijavanju na 100(C iri za 1-2 l na 1kW ogrijevnog kapaciteta :

VP = 2 ( 2l / 1kW 150kW ) = 600l

A

0

70 (C

10 (C

90 (C

60 (C

PAGE 1FSB ZAGREB ; LIPANJ 1998.

_________________________________________________________________________________

_955213923.unknown

_955559407.unknown

_955627415.unknown

_955723005.unknown

_955724970.unknown

_955725043.unknown

_955723361.unknown

_955724694.unknown

_955724081.unknown

_955723076.unknown

_955628175.unknown

_955722670.unknown

_955627519.unknown

_955622178.unknown

_955625430.unknown

_955627377.unknown

_955623629.unknown

_955620438.unknown

_955620556.unknown

_955619399.unknown

_955546387.unknown

_955557110.unknown

_955559136.unknown

_955559315.unknown

_955557152.unknown

_955559077.unknown

_955556103.unknown

_955556958.unknown

_955557078.unknown

_955556228.unknown

_955555549.unknown

_955466291.unknown

_955466968.unknown

_955545610.unknown

_955214406.unknown

_955465639.unknown

_955466264.unknown

_955465295.unknown

_955213943.unknown

_955196496.unknown

_955205152.unknown

_955213594.unknown

_955213911.unknown

_955213337.unknown

_955203658.unknown

_955203959.unknown

_955198482.unknown

_955194191.unknown

_955194343.unknown

_955194651.unknown

_955194320.unknown

_955092411.unknown

_955106061.unknown

_955114266.unknown

_955126003.unknown

_955106593.unknown

_955102779.unknown

_952360369.unknown

_955027776.unknown

_952344017.unknown

_952360363.unknown

Documents

GRIJSUMPY1