HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 1
Zawarto
ść
projektu w
ę
zła cieplnego
I.
Opis techniczny .................................................................................................................. 2
1. Podstawa opracowania ...................................................................................................... 2
2. Temat i zakres opracowania ............................................................................................... 2
3.
Dane wyjściowe ............................................................................................................. 3
4.
Opis projektowanego rozwiązania ................................................................................. 3
5.
Armatura, rurociągi, izolacje termiczne i antykorozyjne (dotyczy tylko instalacji
wodnych) ................................................................................................................................ 4
6. Wytyczne dla branŜowe
II. Obliczenia........................................................................................................................... 7
1. Podstawowe wyniki obliczeń ............................................................................................. 7
2. Układ pomiarowo-rozliczeniowy energii cieplnej
3. Dobór naczynia wzbiorczego dla instalacji c.t. .................................................................. 7
4. Dobór zaworu bezpieczeństwa dla instalacji c.t................................................................. 8
5. Dobór regulatora przepływu i ciśnienia 10
6. Dobór zaworu regulacyjnego c.t. 10
7. Strata ciśnienia węzła ....................................................................................................... 10
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 2
I. Opis techniczny
1. Podstawa opracowania
a.) umowa nr ZP/471/U/07
b.) notatka słuŜbowa spisana w dniu 27.03.07 r. pomiędzy UAM Poznań, reprezentowanym
przez Z-cę Kierownika Działu Technicznego mgr inŜ. Krzysztofa Noteckiego, a Firmą
HEAT & WATER Projektowanie i Doradztwo, reprezentowaną przez mgr inŜ. Romana
Biskupa, dotyczącą potwierdzenia bilansu cieplnego na potrzeby technologiczne central
wentylacyjnych dla przedmiotowych obiektów (zał. do projektu).
c.) ustalenia branŜowe pomiędzy Zamawiającym, Pracownią Projektową Mieczysław
Porowski, a Wykonawcą.
d.) inwentaryzacja pomieszczenia węzła
e.) istniejące dokumentacje techniczne udostępnione Wykonawcy :
-
P.T. węzła cieplnego c.o. etap I, II opracowany przez Ciepłownik Sp. z o.o.,
-
P.T. modernizacji wentylacji i c.o. opracowany przez INSTAL Poznań,
-
Aneks do projektu instalacji zasilania nagrzewnic i wody lodowej opracowany przez
Pracownia Projektowa Mieczysław Porowski.
-
P.T. instalacji c.o. w budynku Collegium Minus UAM w Poznaniu opracowany przez
Ciepłownik Sp. z o.o.
-
P.T. modernizacji sali XVII w budynku UAM opracowany przez ART. Space
Pracownia Architektoniczna.
-
P.T. instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnej dla sali im. Lubrańskiego, opracowany
przez Pracownię Projektową Mieczysław Porowski.
-
P.T. sprawdzenie doboru urządzeń węzła cieplnego po dołączeniu instalacji zasilania
nagrzewnic wentylacyjnych opracowany przez Michała Dziennika i Romualda
Sztukiewicza.
2. Temat i zakres opracowania
Przedmiotem niniejszego opracowania jest modernizacja istniejącego węzła cieplnego
w budynku Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza przy ul.Wieniawskiego 1 w Poznaniu.
Zakres modernizacji obejmuje budowę niezaleŜnego zasilania dla potrzeb cieplnych instalacji
wentylacji Collegium Minus i Auli UAM.
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 3
3.
Dane wyjściowe
Bilans ciepła sporządzono na podstawie dostarczonych przez Inwestora dokumentacji
technicznych oraz danych dotyczących sali nr 19 (projektowanej).
1. Węzeł nr 1 Aula UAM : Q
co
= 304,5 kW,
2. Węzeł nr 2 Collegium Minus UAM : Q
co
= 560,6 kW.
3. Ciepło technologiczne :
-
sala Lubrańskiego : Q
ct
= 80,7 kW,
-
sala nr 17 : Q
ct
= 21,6 kW,
-
sala nr 19 (projektowana) : Q
ct
= 31,0 kW,
-
aula UAM : Q
ct
= 508,3 kW,
-
klub profesorski : Q
ct
= 10,0 kW,
-
nagrzewnica Rektorat Q
ct
= 22,0 kW
Razem zapotrzebowanie na ciepło technologiczne wynosi : 675,6 kW.
Ww. wielkość zapotrzebowania ciepła na cele technologiczne będzie podstawą do
zaprojektowania węzła cieplnego.
Do obliczeń przyjęto następujące dane:
Dane
Wartości
Zapotrzebowanie ciepła na c.t.
675,6 kW
Temperatura zasilania powrotu instalacji c.t.
80/60
o
C
Temperatura zewnętrzna obliczeniowa
-18
o
C
Ciśnienie dyspozycyjne na obiegu c.o.
50,0 kPa
Ciśnienie dyspozycyjne m.s.c.
150 kPa
Temperatura wody sieciowej w okresie grzewczym
130/65
o
C
4. Opis projektowanego rozwiązania
Zaprojektowano węzeł cieplny na cele ciepła technologicznego z wymiennikiem firmy
Alfa-Laval typu M6-FG/52-0,5-Alloy316-EPDMCT o mocy maksymalnej na c.t. 675,6 kW.
Ponadto zakłada się rozdzielenie instalacji wewnętrznych centralnego ogrzewania i
ciepła technologicznego. Urządzenia węzłów centralnego ogrzewania pozostaną bez zmian.
Zaprojektowano układ automatycznej regulacji z zastosowaniem urządzeń produkcji
firmy Danfoss. Regulacja temperatury wody instalacyjnej c.t. będzie realizowana przez
regulator ECL Comfort 200 z kartą P16.
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 4
Woda instalacyjna dla potrzeb c.t. będzie przygotowywana w płytowym wymienniku
ciepła typu M6-FG/52-0,5-Alloy316-EPDMCT
– liczba płyt 52 szt. Do regulacji temperatury
wody instalacyjnej zaprojektowano zawór VM2 Dn 40 mm K
v
= 16,0 m
3
/h z siłownikiem
AMV 23. Przed zaworem regulacyjnym naleŜy zamontować zawór AVPB 50 K
v
= 20,0 m
3
/h.
Temperatura wody regulowana będzie w zaleŜności od nastawionej krzywej grzewczej dla
obiektu poprzez regulator ECL200 z kartą P16.
Obieg wody instalacyjnej wymuszany będzie przez pompę elektroniczna typu Stratos
80/1-12 1x230V. Zabezpieczenie instalacji przed przekroczeniem maksymalnego ciśnienia
stanowić będą 2 zawory SYR 1915 Dn 25; nastawa zaworu 5,0 bar. Przyrost objętości wody
przejmie istniejące naczynie wzbiorcze Reflex N800 o maksymalnym ciśnieniu roboczym
6,0 bar ( naczynie naleŜy odłączyć od układu c.o. Collegium Minus ). Dla ochrony przed
wzrostem temperatury wody instalacyjnej c.t. projektuje się termostat ST-1 z funkcją
samoczynnego załączenia po spadku temperatury poniŜej zadanej.
Włączenie węzła wykonać zgodnie z załączonym schematem (rys. 2).
5. Armatura, rurociągi, izolacje termiczne i antykorozyjne (dotyczy tylko instalacji
wodnych)
Wszystkie rurociągi wysokoparametrowe w węźle naleŜy wykonać z rur stalowych
bez szwu, walcowanych na gorąco, o sprawdzonej wytrzymałości wg PN 80/H-74219.
Rurociągi te łączyć przez spawanie i prowadzić ze spadkiem 3
‰
w kierunku odwodnień.
Rurociągi podpierać na wspornikach przy ścianie lub umocować na specjalnej konstrukcji ze
stali profilowanej, umocowanej na betonowej posadzce. Rurociągi pomiędzy urządzeniami
prowadzić na wysokości 2,5 m od posadzki pomieszczenia. Odległości między podporami
powinny wynosić od 3 do 4 m.
NajwyŜsze punkty instalacji naleŜy odpowietrzyć, a najniŜsze odwodnić.
Instalację naleŜy poddać próbie wodnej na ciśnienie 1,5·p
rob
bez podłączenia armatury
i zaworu bezpieczeństwa lub 1,25·p
rob
dla instalacji z armaturą.
Ciśnienie próbne naleŜy utrzymać przez co najmniej 0,5 godziny.
Rurociągi pomalować farbą poliwinylową do gruntowania termoodporną do 150
o
C,
szarą, srebrzystą, a następnie dwa razy emalią poliwinylową termoodporną do 150
o
C .
Wszystkie rurociągi izolować za pomocą otulin termoizolacyjnych o grubościach
spełniających wymogi PN- B-02421 aktualnie wydanie
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 5
Grubości izolacji zgodnie z PN-B-02421:2000
Ś
rednica rurociągu
[mm]
150
o
C
80
o
C
do 60
o
C
≤
DN 20
35
20
15
DN 25
35
20
15
DN 32
40
25
15
DN 40
40
25
15
DN 50
45
25
20
DN65
50
30
20
DN80
55
35
25
DN100
60
40
25
DN125
65
45
30
DN150
70
45
35
DN200
75
50
40
Kierunki przepływu wody oznaczyć czarnymi strzałkami o długości 50 do 300 mm,
zaleŜnie od średnicy rurociągu zgodnie z Polską Normą.
UWAGA
1. Urządzenia montować zgodnie z ich DTR.
2. Wszystkie prace wykonać zgodnie z:
•
Warunki Techniczne Wykonania i Odbioru Robót Budowlano-MontaŜowych Część II.
- Instalacje sanitarne i przemysłowe.
•
Wymagania techniczne COBRTI Instal zeszyty 1-9
3. Wszystkie prace budowlane wykonać zgodnie z obowiązującymi przepisami BHP
6. Wytyczne dla branŜowe
branŜa instalacji elektrycznych i automatyki
-
podłączyć wszystkie urządzenia węzła c.t. do regulatora węzła
-
nastawić temperatury zasilania na regulatorze ciepła zgodną z krzywą grzewczą
budynku
-
przewody zasilające urządzenia układać na ścianach w rurkach elektroinstalacyjnych
PVC oraz w korytkach kablowych,
-
regulator i wszystkie urządzenia węzła c.t. podłączyć do rozdzielnicy elektrycznej (
zawór regulacyjny VM2 Dn40, pompę obiegową Stratos 80/1-12 1x230V, regulator
ECL 200+P16).
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 6
branŜa instalacyjna
-
wykonać wszystkie podłączenia projektowanego węzła c.t. do istniejącego węzła
zgodnie ze schematem technologicznym rys. nr 2,
-
rurociągi pomalować farbą poliwinylową do gruntowania termoodporną do 150
o
C,
szarą, srebrzystą, a następnie dwa razy emalią poliwinylową termoodporną do 150
o
C
-
kierunki przepływu wody oznaczyć czarnymi strzałkami o długości 50 do 300 mm,
zaleŜnie od średnicy rurociągu zgodnie z Polską Norm
-
instalację naleŜy poddać próbie wodnej na ciśnienie 1,5·p
rob
bez podłączenia armatury
i zaworu bezpieczeństwa oraz 1,25·p
rob
dla instalacji z armaturą
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 7
II. Obliczenia
1. Podstawowe wyniki obliczeń
Wyniki obliczeń
Wartości
Maksymalna moc dobranego wymiennika c.t.
675,6 kW
Przepływ wody instalacyjnej dla potrzeb c.t.
8,06 dm
3
/s = 29,02 m
3
/h
Przepływ wody sieciowej dla potrzeb c.t.
2,48 dm
3
/s = 9,03 m
3
/h
Przepływ wody sieciowej dla potrzeb c.o. Aula UAM : Q
co
=
304,5 kW
1,12 dm
3
/s = 4,03 m
3
/h
Przepływ wody sieciowej dla potrzeb c.o. Collegium Minus
UAM : Q
co
= 560,6 kW
2,05 dm
3
/s = 7,42 m
3
/h
Łączny przepływ wody sieciowej przez węzeł ( c.o.+c.t.)
6,23 dm
3
/s = 20,48 m
3
/h
2. Układ pomiarowo-rozliczeniowy energii cieplnej
Istniejący układ pomiarowy:
Maksymalny strumień objętości wody sieciowej wynosi:
m
smax
= 20,48 m
3
/h
Układ pomiarowo-rozliczeniowy składa się z następujących urządzeń:
- wodomierzowy przetwornik przepływu typu MP 120-65-NC o Dn65 mm i Q
nom
=25,0 m
3
/h
- elektroniczny przelicznik Supercal 430 LB
- czujniki temperatury wody sieciowej typu Pt500 - 84TH
Strata ciśnienia na wodomierzu:
zima:
∆
p
z
= 5 kPa
3. Dobór naczynia wzbiorczego dla instalacji c.t.
Doboru dokonano zgodnie z PN-B-02414 dla istniejących warunków pracy:
−
Ciśnienie początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa:
p
o
= 5,0 bar
−
t
zi
/t
pi
:
80/60
o
C
Pojemność zładu:
przyjęto 12,0 dm
3
/kW stąd
V
zł
= 8 100 dm
3
Pojemność uŜytkowa naczynia:
V
u
= V
zł
⋅
ρ⋅ν
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 8
gdzie:
ρ
- 999,7 kg/m
3
(w temperaturze 10
o
C)
ν
- 0,0356 dm
3
/kg (dla parametrów 90/70)
V
u
= 8 100
⋅
0,9997
⋅
0,0356 = 288,3 dm
3
Pojemność całkowita naczynia:
V
n
= V
u
⋅
(p
max
+0,1)/(p
max
-p)
p
max
= 0,5 MPa (obliczeniowe max ciśnienie w naczyniu w czasie eksploatacji)
p
0
= p
a
+0,2 = 0,18 MPa przyjęto
p
a
– ciśnienie statyczne p
a
= 2,5 bar
V
n
= 288,3
⋅
(0,5+0,1)/(0,5-0,28) = 786,3 dm
3
Rura wzbiorcza:
d
wz
= 0,7
⋅
(V
u
)
0,5
= 0,7
⋅
(288,3)
0,5
= 11,88 mm
Przyjęto rurę o średnicy d
wz
= 25 mm
Dobrano ciśnieniowe naczynie firmy Reflex typu N800 przy ciśnieniu otwarcia
zaworu 5,0 bar i ciśnieniu wstępnym 2,7 bar.
4. Dobór zaworu bezpieczeństwa dla instalacji c.t.
Sprawdzenie zaworu wg PN
Obliczenia zaworu zgodnie z PN-B-02414:1999 wymaganą najmniejszą średnicę przelotu
zaworu bezpieczeństwa jeŜeli ciśnienie wody sieciowej jest większe niŜ ciśnienie
dopuszczalne instalacji.
Wstępnie dobrano zawór SYR 1915 Dn32
d
o
=
ρ
α
⋅
⋅
⋅
1
54
p
M
c
gdzie:
M = 447,3 · b · A
(
)
ρ
⋅
−
1
2
p
p
Gdzie:
-
54; 447,3 – współczynnik przeliczeniowy
-
M – masowa przepuszczalność zaworu bezpieczeństwa w [kg/s]
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 9
-
ρ
– gęstość wody sieciowej przy jej temperaturze obliczeniowej [kg/m
3
] – 917,0
kg/m
3
-
α
c
– dopuszczalny współczynnik wypływu dla cieczy 0,41 dl SYR1915 Dn25mm
-
p
1
– ciśnienie dopuszczalne instalacji w [bar]
-
p
2
– ciśnienie nominalne sieci ciepłowniczej wg PN-89/H-02650
-
A – powierzchnia przekroju otworu pękniętej płyty lub rurki wymiennika [m
2
], dla
M6-MFG = 0,000025 m
2
M = 2,31 [kg/h]
d
o
= 16,19 [mm]
zawór spełnia warunki stawiane przez Polską Normę
Sprawdzenie zaworu wg UDT
Sprawdzenie dobranego zaworu na przepustowość dla pary
Wymagana przepustowość zaworu dla pary
m = 3600
r
N
,
N - wydajność max wymiennika = 675,6 kW,
r - ciepło parowania dla p=3,3 bar r = 2079,0 kJ/kg,
m = 1169.9 kg/h,
-
przepustowość dobranego zaworu dla pary:
m = 10 K
1
K
2
α
A (p
1
+ 0,1)
K
1
= 0,532
β
=(p
2
+0,1)/(p
1
+0,1)
β
=(0+0,1)/(0,55+0,1)
β
=0,15
stąd K
2
= 1
m
z
= 10 0,532 1,0 0,64 628 (0,55 + 0,1)
m
z
= 1390 kg/h > m
p
= 1169.9 kg/h,
Dobrano zawór firmy Hans Sasserath & Co. KG typ SYR 1915 o średnicy d
o
= 20mm,
ciśnienie otwarcia 5,0 bar, średnica siedliska zaworu 25mm spełnia warunki i wymogi
Polskiej Normy i Dozoru Technicznego
HEAT
&
WATER
Projektowanie i Doradztwo
ul. Tarninowa 8/2 , 61-478 Pozna
ń
tel. (061) 832-23-04
Strona 10
5. Dobór regulatora przepływu i ciśnienia
Zaprojektowano regulator róŜnicy ciśnień i przepływu firmy DANFOSS typu AVPB DN 50
K
v
= 20,0 m
3
/h, zakres: 0,2-1,0 bar
Rzeczywista strata ciśnienia na zaworze:
∆
p
zz
=
2
vs
sc
k
m
=
2
0
,
20
03
,
9
* 100 = 20,4 kPa+20 kPa = 40,4 kPa = 4,04 mH
2
O
Nastawa na zaworze:
∆
p = 40 kPa
Q = 9,03 m
3
/h
6. Dobór zaworów regulacyjnego c.t.
Dobrano zawór regulacyjny firmy Danfoss typu VM 2- 40/16 o k
v
=16 m
3
/h i średnicy Dn40
mm z napędem elektrycznym AMV 13.
Rzeczywista strata ciśnienia na zaworze:
∆
p
zo
=
m
k
sco
vs
2
=
2
16
03
,
9
* 100 = 31,6 kPa = 3,2 mH
2
O
7. Strata ciśnienia węzła
Strata ciśnienia w części pierwotnej:
∆
p ≈ 92 kPa
wymiennik
03 kPa
zawór róŜnicy ciśnienia
40 kPa
przewody+armatura
10 kPa
zawór regulacyjny c.o.
32 kPa
Filtroodmulmnik FOM
01 kPa
filtr FS-1
01 kPa
licznik ciepła
05 kPa
Razem:
92 kPa
L.p.
Nazwa urz
ą
dzenia
Typ
Producent
Ilo
ść
Jedn.
1
Wymiennik ciepła
M6-FG/52-0,5-Alloy316-EPDMCT
Alfa-Laval
1
szt.
Izolacja
Alfa-Laval
1
szt.
Podstawa
Alfa-Laval
1
szt.
2
Zawór regulacyjny
VM2 DN40/16
DANFOSS
1
szt.
3
Siłownik
AMV 23 230V
DANFOSS
1
szt.
4
Regulator ró
Ŝ
nicy ci
ś
nie
ń
z ogr. przepł.
AVPB50 PN25 Kvs 20,0 ; 0,2-1bar
DANFOSS
1
szt.
5
Regulator Dp - punkt pomiaru ci
ś
nienia
DN15/6mm
GIACOMINI
1
szt.
6
Zawór odcinaj
ą
cy spawany
DN65 PN25
DANFOSS
2
szt.
7
Zawór odcinaj
ą
cy gwint. R250D
DN25
GIACOMINI
2
szt.
8
Regulator ECL
Comfort 200 + P16
DANFOSS
1
szt.
9
Czujnik temp. zanurzeniowy
ESMU-100
DANFOSS
1
szt.
10
Termostat TR/STW (samoczynne zał
ą
cz.)
ST-1
DANFOSS
1
szt.
11
Pompa
Stratos 80/1-12 1x230V
Wilo
1
szt.
12
Zawór bezpiecze
ń
stwa
SYR 1915 DN25 5,0 BAR
SYR
2
szt.
13
Filtroodmulacz magnetyczny st. kwasoodp.
FOMbis-100/16
INSTALMET
1
szt.
14
Otulina FOMbis
100
INSTALMET
1
szt.
15
Przepustnica
Uranie Dn100 PN16 t=110C
DANFOSS
6
szt.
16
Zawór odcinaj
ą
cy gwint.
DN25
INSTALMET
5
szt.
17
Zawór odcinaj
ą
cy gwint.
DN15
INSTALMET
2
szt.
18
Zawór odcinaj
ą
co-zwrotny
DN100
INSTALMET
1
szt.
19
Naczynie wzbiorcze przeponowe
N 800/6 bar
REFLEX-
istniej
ą
cy
1
szt.
20
Zł
ą
cze samoodcinaj
ą
ce
SU R1x1
CALEFFI
1
szt.
21
Manometr z kurkiem manomet. fig. 528
0÷1,6 MPa
KFM
2
szt.
22
Manometr z kurkiem manomet. fig. 528
0÷1,0 MPa
KFM
5
szt.
23
Termometr prosty techniczny
0÷100 C
KWT
4
szt.
24
Zawór odcinaj
ą
cy gwint.
Dn100
DANFOSS
2
szt.
25
Zawór odcinaj
ą
cy gwint.
Dn32
DANFOSS
6
szt.
26
Zawór odcinaj
ą
cy gwint.
Dn25
DANFOSS
4
szt.
27
Zawór równowa
Ŝą
cy STAF
Dn80
DANFOSS
1
szt.
28
Zawór rownowa
Ŝą
cy STAD.
Dn32
DANFOSS
3
szt.
29
Zawór równowa
Ŝą
cy STAD.
Dn25
DANFOSS
2
szt.
30
Skrzynka elektryczna HENSEL
SE-1x230V - jeden obieg
1
szt.
31
Skrzynka elektryczna
suchobieg
1
szt.
32
Presostat
KPI 35 zakres: -0,2 ÷ 8,0 bar
DANFOSS
1
szt.
33
Izolacja w
ę
zła
dla
ś
rednic ruroci
ą
gów do Dn100
1
szt.
