background image

 

Strona 1 

 

Studia podyplomowe 
Certyfikacja i Audyt Energetyczny Budynków 
 

 
Efektywność energetyczna instalacji ogrzewania w budynkach 
ĆWICZENIA 
 
ZADANIE 1 
Ręcznie  na  podstawie  obliczeń  i  kart  katalogowych  dobrać  grzejnik  płytowy  o  wysokości  500mm  do  pomieszczenia  o 
projektowym obciążeniu cieplnym Φ

HL

 = 1000W przy następujących założeniach (obliczenia wariantowe): 

1.

  t

z

  =  75°C,  t

p

  =  65°C,  t

i

  =  20°C,  grzejnik  umieszczony  pod  oknem,  bez  osłony,  wyposażony  w  zawór 

termostatyczny, podłączony zgodnie z wytycznymi producenta, przewody c.o. izolowane.  

2.

  t

z

  =  75°C,  t

p

  =  65°C,  t

i

  =  24°C,  grzejnik  umieszczony  pod  oknem,  bez  osłony,  wyposażony  w  zawór 

termostatyczny, podłączony zgodnie z wytycznymi producenta, przewody c.o. izolowane.  

3.

  t

z

  =  55°C,  t

p

  =  35°C,  t

i

  =  20°C,  grzejnik  umieszczony  pod  oknem,  bez  osłony,  wyposażony  w  zawór 

termostatyczny, podłączony zgodnie z wytycznymi producenta, przewody c.o. izolowane.  

4.

  t

z

  =  75°C,  t

p

  =  65°C,  t

i

  =  20°C,  grzejnik  umieszczony  pod  sufitem  na  ścianie  wewnętrznej,  obudowany 

(L=50mm), wyposażony w zawór termostatyczny, podłączony zgodnie z wytycznymi producenta, przewody c.o. 
izolowane.  

 

Dane producenta Brugman grzejniki płytowe: 

 

 

 

 

background image

 

Strona 2 

Moc umowna grzejnika: 

S

O

P

U

T

P

PP

POM

U

)

Q

Q

Q

(

Q

β

β

β

β

β

=

 

 

GZT: 

Usytuowanie: 

Podłączenie: 

Osłonięcie: 

Tak 

1,15 

 

Nie 

1,0 

 

 

 

 

 
Moc normatywna grzejnika (katalogowa): 
Aby  dobrać  grzejnik  przy  temperaturach  pracy  innych  niż  75/65/20°C  należy  odczytać  współczynnik  korygujący  f  z 
poniższej  tabeli  (podaje  producent  grzejnika),  a  następnie  umowną  moc  cieplną  grzejnika  przemnożyć  przez  ten 
współczynnik.  

f

Q

Q

U

G

=

 

Moc Q

G

 jest normatywną mocą grzejnika, który przy zmienionych parametrach instalacji osiągnie moc Q

U

 

 

T

A

 = temperatura zasilania 

T

R

 = temperatura powrotu 

T

L

  =  temperatura  powietrza  w 

pomieszczeniu 
 
Analogiczny  wstępny  dobór  grzejnika 
można  wykonać  dla  dowolnego 
pomieszczenia  przy  wykorzystaniu 
aplikacji 

OZC 

(programu 

komputerowego).  
 

 

background image

 

Strona 3 

ZADANIE 2 
Sporządzić  wykres  regulacyjny  źródła  ciepła  pracującego  na  potrzeby  c.o.  dla  różnych  parametrów  obliczeniowych 
zasilanej instalacji. 
UWAGA:  W  wypadku  obliczeń  ręcznych  zbudować  wykres  regulacyjny  z  punktów  obliczeniowych  dla  temperatur 
zewnętrznych wynoszących -20, -10, 0, +10 i +20°C wypełniając załączone tabele. W wypadku obliczeń komputerowych 
(Excel) wykonać obliczenia co 1°C do -20 do +20°C tworząc własny arkusz obliczeniowy. 
 
Dane i założenia: 

1.

  Regulacja  jakościowa  –  stały  strumień  wody  obiegowej  c.o.,  modulacja  mocy  poprzez  zmianę  temperatury 

zasilania t

z

 instalacji c.o. 

2.

  Parametry obliczeniowe instalacji c.o.: 

a.

  Wariant 1: t

z

 = 90°C, t

p

 = 70°C, 

b.

  Wariant 2: t

z

 = 75°C, t

p

 = 65°C, 

c.

  Wariant 3: t

z

 = 55°C, t

p

 = 45°C, 

3.

  Temperatura projektowa wewnętrzna: t

i

 = 20°C. 

4.

  Instalacja wyposażona w grzejniki członowe o współczynniku n = 1,3. 

 
Oznaczenia: 

φ 

obciążenie względne / względna moc grzewcza instalacji c.o. 

t

i

 

temperatura wewnętrzna pomieszczenia ogrzewanego 

t

e

 

obliczeniowa temperatura zewnętrzna 

t

z

 

obliczeniowa temperatura zasilania instalacji c.o. 

t

p

 

obliczeniowa temperatura powrotu instalacji c.o. 

t

e

’ 

chwilowa temperatura zewnętrzna 

t

z

’ 

chwilowa temperatura zasilania instalacji c.o. 

t

p

’ 

chwilowa temperatura powrotu instalacji c.o. 

t

śr

 

temperatura średnia wody w instalacji c.o. 

∆t

co

 

różnica między średnią temperaturą grzejnika a pomieszczeniem 

współczynnik charakterystyki cieplnej grzejnika (zakres 1...1,5) 

 
Zależności: 
Średnia różnica temperatur: 

i

p

z

co

t

2

t

t

t

+

=

, °C 

 
Względna moc grzewcza instalacji c.o. 

(

)

(

)

e

i

e

i

e

i

e

i

t

t

'

t

t

t

t

U

A

'

t

t

U

A

Q

'

Q

we

obliczenio

chwilowe

=

=

=

=

ϕ

, % 

 
Chwilowa temperatura średnia wody obiegowej c.o.:  

n

1

co

i

śr

t

t

t

ϕ

+

=

, °C 

Chwilowa temperatura zasilania instalacji c.o.: 

ϕ

+

=

2

t

t

t

'

t

p

z

śr

z

, °C 

Chwilowa temperatura powrotu z instalacji: 

ϕ

=

2

t

t

t

'

t

p

z

śr

p

 

lub 

ϕ

=

)

t

t

(

'

t

'

t

p

z

z

p

, °C 

 

Współczynnik charakterystyki cieplnej grzejnika (wykładnik n) przyjmuje się: 

- dla radiatorów 

n = 1,30 

- dla grzejników z rur gładkich 

n = 1,25 

- dla grzejników z rur ożebrowanych 

n = 1,25 

- dla grzejników płytowych 

n =1,20÷1,30 

- dla konwektorów 

n = 1,25÷1,45 

- dla ogrzewania podłogowego 

n =1,1 

background image

 

Strona 4 

Tabele obliczeniowe do obliczeń ręcznych: 
 
Wariant 1: t

z

 = 90°C, t

p

 = 70°C 

te' °C 

φ % 

t

śr

 °C 

t

z

' °C 

t

p

' °C 

-20 

 

 

 

 

-10 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

 

 

 

 

20 

 

 

 

 

 
Wariant 2: t

z

 = 75°C, t

p

 = 65°C, 

te' °C 

φ % 

t

śr

 °C 

t

z

' °C 

t

p

' °C 

-20 

 

 

 

 

-10 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

 

 

 

 

20 

 

 

 

 

 
Wariant 3: t

z

 = 55°C, t

p

 = 45°C, 

te' °C 

φ % 

t

śr

 °C 

t

z

' °C 

t

p

' °C 

-20 

 

 

 

 

-10 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

 

 

 

 

20 

 

 

 

 

 
Wykres regulacyjny 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

Temperatura zew nętrzna °C

T

e

m

p

a

ra

tu

ra

 z

a

s

ila

n

ia

 /

 p

o

w

ro

tu

 °

C

 

 

background image

 

Strona 5 

Wzór arkusza kalkulacyjnego z wykresem regulacyjnym (MS Excel): 

 

 
 
 
ZADANIE 3 
Na podstawie sporządzonych wykresów regulacyjnych wyznaczyć graniczną temperaturę zewnętrzną kondensacji wilgoci 
zawartej w spalinach (kocioł pracuje jako kondensacyjny, obszar kondensacji) w wypadku zasilania kotła gazem ziemnym 
oraz w wypadku zasilania olejem opałowym EL. 
 
Kondensacja pary wodnej zawartej w spalinach gazu ziemnego następuje poniżej 57°C. 
Kondensacja pary wodnej zawartej w spalinach gazu ziemnego następuje poniżej 47°C. 
 
Skomentować otrzymane wyniki pod kątem: 

•  wpływu parametrów instalacji c.o. na zewnętrzną temperaturę graniczną kondensacji, 
•  czasu  pracy  kotła  w  warunkach  kondensacji  i  poza  nimi  w  sezonie  grzewczym  w  zależności  od  parametrów 

instalacji c.o. 

•  średniosezonowej sprawności kotłów kondensacyjnych 
•  opłacalności stosowania kotłów kondensacyjnych przy danych parametrach instalacji c.o. 

 
 
 
ZADANIE 4 
Na  sporządzone  wykresy  regulacyjne  nanieść  załamanie  wykresu  spowodowane  koniecznością  przygotowywania  przez 
kocioł ciepłej wody użytkowej.  
 
Zadana temperatura c.w.u. t

cwu

 = 60°C.  

W celu otrzymania wymaganej temperatury czynnik grzewczy musi mieć temperaturę o 5°C wyższą od c.w.u. (konieczność 
wymiana ciepła przez wymiennik). 
 
Jak to wpływa na pracę źródła ciepła i obszar kondensacji kotła?