1. CEL STOSOWANIA ZAWORÓW TERMOSTATYCZNYCH

Stanowią one istotny element instalacji C.O. wodnego w budynkach mieszkalnych lub użyteczności publicznej. Są przeznaczone do indywidualnego sterowania części rozdziału i dostawy energii cieplnej do poszczególnych grzejników, w celu utrzymania temperatury powietrza we wszystkich pomieszczeniach na stałym , żądanym poziomie odpowiadającym rzeczywistym potrzebom użytkowników . Na głowicy oznaczone są temperatury jakie chcemy mieć w pomieszczeniu.

Zadaniem zaworów jest:

• kompensowanie zróżnicowania temp. wew. Występujących w konsekwencji zmian zapotrzebowania na ciepło poszczególnych pomieszczeń lub ich grup w zależności od przegród chłodzących ze względu na strony świata i sposoby użytkowania lokali

• stanowią ważny czynnik racjonalnego i oszczędnego gospodarowania energią cieplną

• zawór pozwala na zmniejszenie obciążenia cieplnego ( gdy następuje nadwyżka dostarczonego ciepła

• umożliwia nastawienie i utrzymanie temperatury dyżurnej w pomieszczeniu okresowo nie wykorzystanym 8-12 K

• stosowanie zaworów zapewnia oszczędność energii 10-15 % w skali całosezonowej

• eliminują przegrzewanie pomieszczeń

• są regulatorami bezpośredniego działania o charaktery

2. ZASADY REGULACJI HYDRAULICZNEJ INSTALACJI C.O.

Opierają się na:

1. Zasadach hydraulicznego wymiarowania przewodów

Średnice przewodów instalacji C.O. należy określić uwzględniając założenie:

• w przewodach rozdzielczych i pionowych prędkość wody powinna wynosić od 0,2 m/s. Zaleca się 0,5 - 0,6 m/s

• prędkość wody w gałązkach grzejnikowych nie powinna przekraczać 0,4 m/s zaleca się 0,2 m/s

• 35 % ciśnienia powinno być wykorzystane do pokonania oporów przepływu w przewodach poziomych rozdzielaczach a w 65 % w najniekorzystniejszym pionie

• straty liniowe stanowią 67 %, a opory miejscowe 33%

2. zasady stosowania elementów dławiących nadmiaru ciśnienia

• nadmiar ciśnienia należy dławić zaworami

• średnice otworów w kryzach w zakresie 2-5 mm należy ustalić w 0,5 mm od 5-10 mm co 1 mm , a powyżej 10 mm co 2 mm

• w przypadku niemożliwość wyrównania oporów przez dobór odpow. średnic przewodów jednej kryzy należy stosować 2 kryzy ( w przewodzie zasilającym i powrotnym)

• Nadmiar ciśnienia można zdławić jedną kryzą w przewodzie pionowym, jeżeli występuje on we wszystkich grzejnikach pionu.

• Zaleca się umieszczać kryzy w przewodach pionowych i w gałązkach bezpośrednio przy zaworach odcinających, tak aby ewentualną wymiana kryz związana była z opróżnianiem możliwie najmniejszej części instalacji.

Wielkość kryz lub nastaw zaworów z podwójną regulacją nie powinny być w trakcie eksploatacji zmieniane. Bardzo często samowolne powiększenie kryzy powoduje rozregulowanie danej instalacji i powoduje w pracy tej instalacji zakłócenia.

• bardzo istotne jest unikanie uzupełniania wody, która ubywa z przewodu w skutek częstego występowania przecieków. Wodę którą uzupełnia się do instalacji jest z reguły korozyjna w przeciwieństwie do wody która ciągle krąży w danym układzie grzewczym.

• Miejscami szczególnie podatnymi na korozję pomijając grzejniki stalowe są miejsca odpowietrzania instalacji, zbiorniki odpowietrzające, naczynia wzbiorcze, gdyż w tych miejscach wada styka się z powietrzem a na miejscu styku powstaje w urządzeniach korozja tlenowa. Zmniejszyć tą korozję w tych miejscach można dbając o szczelność instalacji, co prowadzi w konsekwencji do zmniejszenia częstotliwości uzupełniania instalacji C.O.

W instalacjach mamy też doczynienia ze zjawiskiem korozji zewnętrznej rurociągów, które jest intensywna gdy przewody znajdują się w kanałach podłogowych i pomieszczeniach, które maja dużą wilgotność powietrza ( np. suszarnie, pralnie). Zabezpieczyć przed korozją zewnętrzną można poprzez malowanie farbami antykorozyjnymi lub lakierami.

3. budowa i materiały do izolacji termicznej przewodów c.o.

Materiały używane do wykonywania izolacji właściwej powinny spełniać określone warunki, które dla podstawowych materiałów są następujące:

• materiały z waty szklanej i wełny mineralnej powinny one mieć jedno lub dwustronną okładzinę z welonu szklanego, przeszyte nićmi nieorganicznymi, tak aby odległość pomiędzy sąsiednimi szwami była nie większa niż 100 mm, zawartość siarki nie większa niż 4 g/ kg.

• Otuliny płyty miękkie i filce z włókna szklanego i wełny mineralnej

Maty, płyty, filce i otuliny powinny być nałożone na styk czołowy i powinny ściśle przylegać do powierzchni izolowanej. Każda warstwa izolacji właściwej powinna być zamocowana opaskami umieszczonymi w odstępach co 200 - 300 mm. Jako opaski można stosować ; drutu stalowego ocynkowanego, drutu aluminiowego w powłoce poliwinylowej, taśmy polipropylenowej. Izolacja natryskowa z pianki poliuretanowej powinna być nakładana warstwami przy czym kolejne warstwy należy nakładać po uprzednim utwardzeniu się warstwy poprzedniej. Do wykonywania izolacji i połączeń kołnierzowych nie należy stosować materiałów, których właściwości nie ulegają trwałemu pogorszeniu, w przypadku bezpośredniego kontaktu z przesyłanym czynnikiem, a stosowanie materiałów włóknistych dopuszcza się tylko w postaci kształtek obudowanych w sposób umożliwiający przedostawanie się przesyłanego czynnika do materiału izolacyjnego

materiały do wykonywania płaszczy ochronnych:

• Płaszcz blaszany - z blachy stalowej ocynkowanej o grubości 0,5 mm dla średnic zewnętrznych do 253 mm, 0,8 dla średnic większych. Blachę nakłada się z zakładem 20 mm na stykach w sposób aby spływająca woda nie przedostała się pod płaszcz

• Płaszcz z taśmy aluminiowej ( szerokość 1-1,5 m, grubość 0,12-0,20 m Jeżeli średnica większa 280 mm należy założyć siatkę stalową lub z tworzywa sztucznego, Arkusze taśmy aluminiowej owinięte z zakładem 50mm zamocowane w sposób trwały za pomocą opasek rozmieszczonych w odstępach co 250-300 mm.

• Płaszcz z papy asfaltowej - papa asfaltowa na taśmie aluminiowej, zawsze z taśma aluminiową na zewnątrz

• Płaszcz z folii , siatek i tkanin z tworzyw sztucznych - poszczególne arkusze folii powinny być zamocowane w sposób trwały na powierzchni izolacji za pomocą opasek mocujących, zapinek z tworzyw sztucznych, lub zgrzewania krawędzi arkuszy folii

• Płaszcz z siatki stalowej ocynkowanej lub aluminiowej o wymiarach oczek nie większych niż15-15 mm i średnicy drutu nie większej niż 1,2 mm, musi być zakład, dokładnie obciągnięta i umocowana w odstępach co 250-500 mm, krawędzie siatki powinny być przeszyte np. drutem ocynkowanym

• Płaszcz nakładany na mokro np. płaszcz z zaprawy gipsowo - klejowej z masy azbestowo- cementowej. Nie mogą być wykonywane w temp niższej 0 stopni Celsjusza.

4. Zasady projektowania kotłowni gazem cięzszym i lżejszym od powietrza

• występ. różnice: wentylacja wywiewna kotłów gazowych powinna zapewniać odprow. powietrza w ilości 0,5 m³/h

• w budynku pow. 6 kondygnacji zaleca się lokalizowanie kotłowni w ostatniej kondygnacji

• kotłownia wbudowana opalana gazem może być zlokalizowana na dowolnej kondygnacji budynku lub na dachu

• jedna ściana zewnętrzna wykonana z konstrukcji lekkiej

• drzwi do kotłowni metalowe, otwierane na zewnątrz , bezklamkowe

• izolacja akustyczna pomieszczenia

• kotłownie znajdujące się w podziemiu powinny mieć bezpośrednie wyjście na zewnątrz

• kotłownia na dachu może mieć dojście tylko do dachu, nie można wykonywać żadnego otworu pomiędzy kotłownią a pomieszczeniem znajdującym się poniżej

• kotłownia zewnętrzna znajdująca się w budynku przyległym do budynku ogrzewanego nie może mieć przejścia do budynku ogrzewanego

• odległość od przodu kotła do ściany przeciwległej l=l_p+1m≥1,5 m

gdzie l_p - długość palnika

od tyłu kotła do ściany lub czopucha l₁≥0,6 m

• odległość między kotłami powinna wynosić minimum 0,5 m

• jeżeli w kotłowni są stropy to odległość między kotłem a słupem 0,5 m, a wymiary kotłowni ≥0,6 m

• odległość między ścianą równoległą a kotłem mogą być ustawione pompy, lecz szerokość odstępu musi być tak zwiększona by minimalne odległości między fundamentami pomp i bocznymi ściankami kotłów wynosiły minimum 0,5 m

• minimalna wysokość pomieszczenia kotłowni licząc od podłogi do spodu konstrukcji stropu powinna wynosić 2,4 m, odpowiednio do rodzajów kotłów

5. METODY ROZLICZANIA ODBIORCÓW ZA ILOŚĆ POBRANEGO CIEPŁA

• podzielniki - wiesza się na grzejnik, mierzymY poziom płynu który odparuje

- W rurze na wejściu do budynku licznik ciepła, odczytujemy ilość zużytego ciepła i proporcjonalnie do odparowanej cieczy dzielimy na wszystkich mieszkańców z ok. 15% błąd pomiaru, PROPORCJĘ PODZIAŁU ,określa się proporcję podziału ciepła na wejściu do budynku

• liczniki - możliwe tylko w układzie poziomym, mierzymy temp. wody płynącej temp. wody wracającej i mierzymy ilość zużytego ciepła Q=Gdelta t czasem trzeba montować czujniki na załamaniu przepływu

6. ZASADY PROJEKTOWANIA KOTŁOWNI OPALANYCH PALIWEM STAŁYM

Wymagania stawiane pomieszczczeniom kotłowni

Kotłownie o mocy do 25 kW

• centralne położenie, kotła w stosunku do ogrzewanych pomieszczeń budynku

• skład paliwa może być umieszczony w wydzielonym pomieszczeniu w pobliżu kotła lub w pomieszczeniu , w którym znajduje się kocioł np. w postaci zasieków, skrzyń

• popiół i żużel składać w metalowych pojemnikach

• podłoga z materiałów nie palnych, lub obita blachą stalową o grubości 0,7 mm

• oświetlenie sztuczne

• wentylacja nawiewna powinna się odbywać przez otwór niezamykany o powierzchni minimum 200 cm²

• wentylacja wywiewna powinna się odbywać kanałem wywiewnym z materiału nie palnego 14x14 cm, otwór wylotowy pod sufitem pomieszczenia wyprowadzony ponad dach i koło komina

• kanał dymowy 20x20 cm

• w podłodze wypust podłogowy, lub studzienka zbiorcza

• odległość kotła od przegród powinna zapewnić dobry dostęp odległość od przodu kotła do przegrody powinna być nie mniejsza od 1,0 m

• wysokość pomieszczenia równa może być wysokości kondygnacji, na której znajduje się kocioł, powinna zapewniać możliwość czyszczenia kotłów

kotłownie o mocy od 25 kW do 2000 kW

• położenie centralne

• odległość kotła najbardziej oddalonego od komina, przy ciągu grawitacyjnym nie może przekroczyć 0,5 m wysokości komina

• skład paliwa bezpośrednio przy hali kotłów, łatwy dojazd do zsypu paliwa, wysokość składowa paliwa do 2,2 m z wolną przestrzenią nad paliwem min 0,5 m

• sprzęt do poziomego i pionowego transportu paliwa

• pomieszczenia składu paliwa powinny mieć zapewnioną naturalna wentylacje wywiewną

• podłoga z materiałów nie palnych

• zabezpieczenie przed przenikaniem wód gruntowych

• drzwi nie palne, szerokość 0,8 m, otwierane na zewnątrz

• od wewnątrz bezklamkowe, otwierające się ze strony kotłowni pod naciskiem

• drzwi do składu stalowe lub drewniane obite blachą obustronnie otwierane od kotłowni

• stropy nad żużlownią, kotłownią i składem paliwa powinny być gazoszczelne z izolacją szczelną cieplną i przeciwdźwiękową

• kotłownia powinna mieć kanał nawiewny, z materiału niepalnego o przekroju nie mniejszym niż 50% powierzchni przekroju komina ni mniej niż 20x20 cm.

• Powinna mieć kanał wywiewny, z materiału niepalnego o przekroju nie mniejszym niż 25 5 pow przekroju komina nie mniejszy niż 14x14 cm.

• W kotłowni o mocy od 400 kW poza wentylacją nawiewno - wywiewną powinna być dodatkowa wentylacja mechaniczna włączana okresowo

• Oświetlenie naturalne

• W podłodze studzienka umożliwiająca schładzanie i odprowadzanie wody

• Przewody cieplne zaizolowane

• pompa do napełniania instalacji

zasady rozplanowania i doboru kotłów

• kotły z ręcznym zasypem od przodu kotła do ściany hali L=K_kotł +0,5m≥2 m

• kotły w jednym rzędzie odległość między przodami kotłów L₁≥1,5L lecz nie mniej niż 3,5

• odległość od tyłu kotła do czopucha L₂+L_kotł+0,5 m

• odległość między kotłami - min 0,5m

• wysokość fundamentu kotła powinna wynosić co najmniej 5 cm

• ilość kotłów dobiera się na podstawie zapotrzebowania na ciepło

• powierzchnia grzewcza kotła jest to powierzchnia styku spalin z wodą

• powierzchnia komina F=Q(1+a)/q

a - rezerwa na straty ciepła 0,1 dla kotłów parowych 0,15 dla kotłów wodnych

q - natężenie powierzchni ogrzewalnej kotła [W/m²]

Q - max zapotrzebowanie na ciepło

7. OGRZEWANIE WODNAE JEDNORUROWE

W ogrzewaniu jednorurowym mamy do czynienia z przypadkiem, gdy pewne odcinki przewodów spełniają rolę podwójną - przewodu zasilającego i przewodu powrotnego jednocześnie.

W zależności od usytuowania grupy grzejników wyróżniamy dwa rodzaje ogrzewania jednorurowego

• układ poziomy, gdy grzejniki określonej grupy znajdują się na tej samej kondygnacji

• układ pionowy, gdy grzejniki określonej grupy znajdują się nad sobą

może być ono wykonane jako:

• ogrzewanie z bocznicami

• ogrzewanie przepływowe

W przypadku ogrzewania z bocznicami, przez grzejnik nie przepływa całkowita ilość wody dostarczanej di grupy grzejników połączonych szeregowo. Już z powyższego wynika znaczenie stosowania bocznicy, której zadaniem jest zapewnienie przepływu dostatecznej ilości wody przez grzejnik znajdujące się za grzejnikiem, który został włączony z ogrzewania. Bocznica ma też możliwość skierowania do grzejnika takiej ilości wody, która pozwoli uzyskać wymaganą wydajność, gdy rzeczywista powierzchnia grzejnika jest w pełni wykorzystana.

W ogrzewaniu przepływowym cała ilość wody dopływającej do grupy grzejników połączonych szeregowo przepływa przez każdy grzejnik, a wyłączenie jednego grzejnika przerwało by przepływ przez wszystkie grzejniki danej grupy i stanowi to istotną wadę

Bocznice mogą być ponadto wyposażone w dwa rodzaje zaworów, w zawory jedno - i dwudrogowe

Rys.

Wady:

• niestabilność temp. w przypadku odłączenia części grzejników

• dwukrotnie większa wrażliwość na zmiany masy strumienia wody dopływającej do grzejnika

zalety:

• możliwość pomiaru energii cieplnej na poszczególnych kondygnacjach ( układzie poziomym)

• mała ilość otworów na przewody w stropach

• większa ilość prefabrykacji

• w razie nadbudowy budynku przebudowa instalacji nie stanowi problemu

• możliwość regulacji poszczególnych pięter

Jeżeli stosujemy zawór jednodrogowy, to w trakcie pracy grzejnika musi przez bocznicę przepływać określona ilość wody

8. SCHEMAT INSTALACJI C.O. DWURUROWEJ Z ROZDZIAŁEM GÓRNYM I DOLNYM

Ciśnienie czynne = ciśnienie pompy +ciśnienie grawitacyjne

Delta P_cz= delta P_p +0,75 delta P_gr

Delta P_cz=ro g delta h

H - wysokość grzejnika od źródła ciepła

Rys.

Jest to ogrzewanie wodne dwururowe z obiegiem pompowym. Jest ona stosowane we wszystkich budynkach mieszkalnych wielorodzinnych i jednorodzinnych oraz w budynkach użyteczności publicznej

Zalety:

• zasięg znacznie większy niż w ogrzewaniu grawitacyjnym, jedynie ze względu na regulacje i warunki eksploatacji zalecana długość przewodu rozdzielczego w ogrzewaniu pompowym, mierzona po osi przewodów od rozdzielacza do najdalszego pionu nie powinna wynosić nie więcej niż 50 m

• duża pewność działania

• mniejsza niż w ogrzewaniu grawitacyjnym bezwładność cieplna

• swoboda w prowadzeniu przewodów

• mniejsza materiałochłonność instalacji niż w przypadku ogrzewania grawitacyjnego

wady:

• Zależność prawidłowej pracy od dopływu energii elektrycznej

• Drgania i hałas z tytułu pracy pompy

• Wyższe koszty eksploatacji

9. jednosyfonowe urzadzenia zabezpieczajace

rys.

10. ZABEZPIECZENIE UKŁADU C.O. NACZYNIEM WZBIORCZYM OTWARTYM

Do sprzętu zaliczamy:

• termometr umieszczony w miejscu widocznym, w najwyższym punkcie źródła ciepła lub na przewodzie wody ogrzanej, wypływającej z każdego źródła ciepła

• termometr na rozdzielaczu wody ogrzanej przy dwu lub wielu źródłach ciepła

• hydrometr umieszczony w pomieszczeniu źródła ciepła lub w pomieszczeniu pompowni, w najniższym punkcie rury sygnalizacyjnej lub na rozdzielaczu powrotnym, w dobrze widocznym i łatwo dostępnym miejscu, jeżeli warunki eksploatacji tego wymagają należy stosować dodatkowe hydrometry

• zawór ze złączką do węża, do napełniania lub opróżniania urządzenia centralnego ogrzewania, umieszczony w najniższym punkcie źródła ciepła lub przewodu powrotnego

• pompę ręczną do napełniania i opróżniania urządzenia centralnego ogrzewania o średnicy min 25 mm, obok pompy ręcznej w przypadkach uzasadnionych należy stosować pompę mechaniczną

urządzenia zabezpieczające

• naczynie wzbiorcze z rurami ( 1.sygnalizacyjną, 2.przelewową, 3. odpowietrzająca)

• wznośne rury bezpieczeństwa 4.5.

• rury cyrkulacyjne oddzielne dla każdego kotła 6.

• w kotłach opalanych paliwem stałym o wydajności powyżej 115 kW stosować rury opadowe bezpieczeństwa

średnica rury cyrkulacyjnej powinna wynosić mni 20 mm. W urządzeniach C.O., w których zabezpieczenie stanowią rury bezpieczeństwa, wznośna i opadowa, w rurze cyrkulacyjnej powinno znajdować się urządzenie dławiące przepływ np. kryza

Naczynie wzbiorcze ma za zadanie umożliwienie przyjęcia przyrostu wody w urządzeniu C.O. w czasie eksploatacji oraz zapewnienie swobodnego połączenia przestrzeni wodnej źródła ciepła oraz urządzenia C.O. z atmosferą

Kształt i połączenie rur bezpieczeństwa, przelewowej i odpowietrzającej powinny ograniczać możliwość napowietrzania się wody krążącej w urządzeniu C.O. Pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego, to przestrzeń zawarta pomiędzy najniższym punktem wlotu do rury przelewowej i sygnalizacyjnej. Powinna ona wynosić

• o temp 60 st C , co najmniej 2% objętości wody

• powyżej 60 st C 4% pojemności wody w urządzeniu

Naczynie wzbiorcze powinno być umieszczone powyżej najwyższego punktu instalacji, na takiej wysokości, aby podczas działania urządzenia C.O. w żadnym punkcie roboczego krążenia nie nastąpiło przerwanie strugi wody

11. Zabezpieczenie układu C.O. naczyniem wzbiorczym zamkniętym

Urządzenia zabezpieczające instalacje C.O. to:

• zawór bezpieczeństwa wraz z przynależnymi im rurami

• naczynie zbiorcze przeponowe

• rura wzbiorcza

• osprzęt ( manometr na rurze wzbiorczej, zawór odpowietrzający przestrzeń wodna naczynia wzbiorczego i rurę wzbiorcza

• zawór spustowy umożliwiający całkowite opróżnienie rury wzbiorczej i przestrzeni wodnej naczynia

• Naczynie wzbiorcze przeponowe powinno być umieszczone w pomieszczeniu źródła ciepła lub w pomieszczeniu przylegającym w łatwo dostępnym miejscu.

Rys.

12. układy spalinowe kotłowni opalanych olejem opałowym i gazem

• w kotłowniach olejowych każdy kocioł ma mieć własny komin, który dobrze obliczony powinien zapewnić ciąg gwarantujący osiągnięcie nominalnej mocy cieplnej kotła, zbyt duży ciąg powoduje obniżenie sprawności paleniska kotła, wzrost zużycia paliwa.

Wymagany ciąg kominowy podawany przez wytwórców kotłów jest to podciśnienie (s) jakie powinno panować w dymnicy kotła

S=p-E

Gdzie:

P -siła ciągu według wzoru

E- suma oporów własnych komina i czopucha, która nie powinna przekraczać 25% siły ciągu

F_k=0,86aQ/pirwiastek h [cm²]

Q - moc cieplna kotłów [W]

h- wysokość komina

a - współczynnik zależny od charakteru komina i rodzaju paliwa

h=39 s /(1/273+t_z -1/273+t_s)p_b

t_z- temp powietrz zewnętrznego ( w końcu sezonu grzewczego +12 stopni)

t_s-średnia temperatura spalin w przewodzie kotły żeliwne 150 stopni, stalowe 170 stopni

p_b- ciśnienie barometryczne

Kotły gazowe z górnym odprowadzeniem spalin wyposażone są w nasady wyciągowe, których zadaniem jest zapewnienie odpowiedniego ciągu kominowego oraz zabezpieczenie urządzenia przed powstawaniem tzw. Ciągu wstecznego

---