Obliczenia i dobór urządzeń kotłowni.
1. Bilans cieplny kotłowni
1.1. Zapotrzebowanie ciepła budynku.
Potrzeby cieplne budynku wynoszą:
Instalacja centralnego ogrzewania (wg obliczeń strat ciepła), o parametrach 45/35st.C: Qco.w= 19 kW
1.2. Zapotrzebowanie mocy cieplnej kotła wyniesie: Qk=1,05*(Qco.w)= 20,0 kW
2. Dobór jednostek kotłowych
Dobrano kocioł f-my Vaillant typu: ecoTek plus VC 256/5-5 o wydajności nominalnej 195 2d5o 2k2W5 kW,
kondensascyjny, z zamkniętą komorą spalania
co daje wydajność cieplną nominalną kotłowni: Qn = 25 kW
3. Obliczenia i dobór kubatury kotłowni, komina, wentylacji pomieszczenia kotłów.
3.1. niezbędna kubatura kotłowni Vk.min=Qn/4,6= 5,4 m3
Kotłownia wbudowana będzie w pomieszczenie o kubaturze: Vk= 25 m3
3.2. niezbędna powierzchnia okien pomieszczenia hali kotłów: Fok=0,065*Vk= 1,6 m2
Kotlownia wyposażona została w projektowane okno.
Efektywna powierzchnia otworu wybuchowego wynosi:
Fok=(1,5*1,04)*0,92= 1,32 m2
3.3. Dobór komina
W oparciu o wykresy, dobrano wkład kominowy spalinowy f-my MK Źary
o średnicy nominalnej: Dk= 60/100 mm
Wysokość przewodu kominowego: Hk= 7,0 m
Do przewodu kominowego odprowadzenie spalin odbywać się będzie za pomocą przewodu czopucha o średnicy:
Dcz= 60/100 mm
3.4. Obliczenie wentylacji nawiewnej
Nawiew powietrza do spalania znad dachu koncentrycznym przewodem spalinowo powitrznym
Fn=1,2*5*Qn/1,2= 60/100 cm2
3.5. Obliczenie wentylacji wywiewnej
Przyjęto kanał z bloczków kominowych, o średnicy: 15 cm
Powierzchnia przewodu wentylacji wywiewnej: Fw= 177 cm2
4. Obliczenie zabezpieczeń instalacji grzewczych wg. PN-91/B-02414.
4.1. Obliczenie naczynia wzbiorczego przeponowego dla instalacji grzewczej.
Pojemność zładu wodnego instalacji c.o: Vinst.co= 0,31 m3
Razem pojemność wodna zładu= 0,31 m3
Minimalma pojemność użyteczna naczynia przeponowego Vu=Vzł*rw*dv= 11 dm3
gdzie: rw= 999,7 kg/m3 gęstość wody przy temperaturze 10 st.C
dv= 0,0356 dm3/kg przyrost gęstości wody po jej ogrzaniu do temperatury obliczeniowej,
dla parametrów obliczeniowych instalacji 90/70 st.C.
Ciśnienie statyczne w instalacji centralnego ogrzewania: Pst= 3.5 msł.w= 0,35 bar
Ciśnienie wstępne w naczyniu wzbiorczym: P= Pst+0,2= 0,55 bar
Maxymalne ciśnienie pracy naczynia przeponowego: Pmax = 25 msł.w= 2,50 bar
Pojemność całkowita naczynia przeponowego: Vn=Vu*(pmax+1)/(pmax-P)= 19,7 dm3
Przyjęto zastosowanie naczynia przeponowego prod. REFLEX NG25, o pojemności całkowitej:
Vnw= 25 dm3
Wymagana ilość naczyń przeponowych: in= 1,0 szt
4.2. Obliczenie zaworu bezpieczeństwa na kotle, wg. PN - 82/M-74101.
Wymagana przepustowość zaworu wg. DT-UC-90 kW/0,4 m >=3600*Qk/r= 41,9 kg/h
gdzie r = 2150 kJ/kg przy P=0,29 MPa
dla pary nasyconej teoretyczna przepustowość zaworu bezpieczeństwa: qm =1458*0,28= 4009,5 kg/m2s
Stąd powierzchnia przelotu zaworu bezpieczeństwa: Fm =m/(qm*a*0,9*3600)= 7,7E-06 m2
Wymagana średnica przelotu gniazda zaworu bezpieczeństwa: d=2*(Fm/Pi)^0,5= 3 mm
Dobrano zawór bezpieczeństwa typu SYR 2015, Dn= 20 mm
o średnicy przelotu: 15 mm. Nastawa zaworu bezpieczeństwa: 2,75 bar
5. Dobór urządzeń zasilania układów grzewczych budynku.
5.1. Pompa obiegowa, zasilania instalacji centralnego ogrzewania .
Zapotrzebowanie ciepła obiegu: Qco= 20 kW
Wymagana wydajność pompy obiegowej: Gp=1,05*Qco*860/10= 1 806 dm3/h
Wymagana wysokość podnoszenia pompy obiegowej: opory instalacji wewnętrznej: 25,0 kPa
Razem wysokość podnoszenia: 25,0 kPa
Dobrano pompę f-my Grundfos typu: Alpha 1 L 25-60 180 o parametrach pracy:
Wydajność pompy, w punkcie pracy: Gp= 1,5 m3/h
Wysokość podnoszenia pompy: Hp= 2,5 mSW
Natężenie zasilającego pompę prądu: i (1*230 V)= 0,05-0,44 A
Moc silnika pompy: N (1*230V)= 4-45 W
6. Obliczenie zapotrzebowania gazu GZ 50 dla celów grzewczych.
6.1. Zapotrzebowanie maxymalne godzinowe.
W obliczeniach przyjmuję sprawność kotła 92%. Gmaxh=1,1*Qn*3600/(0,92*31000)= 3 Nm3/h
6.2. Zapotrzebowanie roczne gazu.
na cele instalacji centralnego ogrzewania wg wzoru Hottingera:
Gr.co=y*86400*Qco*3600*Sd*a/Qi*nw*ns*(tw-tz)= 7 173 Nm3/rok
gdzie:
y= 0,95 - współczynnik zależny od sposobu użytkowania instalacji .
Qco= 20 kW - potrzeby cieplne instalacji centralnego ogrzewania.
Sd= 3800 - ilość stopniodni dla województwa szczecińskiego.
a= 1,1 - współczynnik na dosuszanie obiektów.
Qi= 31000 kJ/m3 - wartość opałowa gazu GZ50.
nw= 0,9 - sprawność ruchowa kotłowni.
ns= 0,95 - sprawność sieci cieplnej zasilającej budynek ogrzewany.
tw= 20 st.C - średnia temperatura wewnętrzna pomieszczeń.
tz= -16 st.C - obliczeniowa temperatura zewętrzna okresu grzewczego.