1. Składowe zapotrzebowania mocy cieplnej budynku

Zapotrzebowanie na moc cieplną do centralnego ogrzewania wyznaczane jest na podstawie obliczonego w projekcie szczytowego zapotrzebowania na moc instalacji wewnętrznych ogrzewanych obiektów, określonego w tzw. warunkach obliczeniowych temperatury powietrza zewnętrznego.

Q_c.o.śr - średnie w sezonie grzewczym zapotrzebowanie na moc cieplną do centralnego ogrzewania [kW],

Q_c.o.- maksymalne zapotrzebowanie na moc cieplną do centralnego ogrzewania [kW],

φ - wspólczynnik obciążenia równy:

t_i - obliczeniowa temperatura pomieszczeń ogrzewanych

t_eśr - średnia temp. powietrza zewnętrznego w danej strefie klimatycznej

t_eo - obliczeniowa temp. powietrza zewnętrznego w danej strefie klimatycznej

Q_c.o.a - sezonowe zużycie ciepła [kWh]

Q_c.o.śr - średnie zapotrzebowanie na moc cieplną do c.o. [kW]

d_s - średni czas trwania sezonu grzewczego w danej strefie klimatycznej [dni]

Wyznaczenie zapotrzebowania na moc cieplną i ciepło do podgrzewania powietrza w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych

W instalacjach wentylacyjnych odbiornikiem ciepła jest nagrzewnica powietrza wentylacyjnego. Moc cieplną potrzebną do podgrzania powietrza wentylacyjnego w instalacji bez recyrkulacji powietrza i bez odzyskiwania ciepła określa się z wzoru:

Q_wmax - zapotrzebowanie na moc cieplną do podgrzania powietrza wentylacyjnego [kW],

m_w- strumień masy powietrza wentylacyjnego (powietrza suchego) [kg/s],

h_n - entalpia właściwa powietrza nawiewanego [kJ/kg],

h_e - entalpia właściwa powietrza zewnętrznego [kJ/kg].

Wyznaczenie zapotrzebowania na moc cieplną i ciepło do technologii

Dane na temat niezbędnych zapotrzebowań i parametrów czynnika w procesach technologicznych w przemyśle uzyskuje się od projektanta technologii procesu. Zapotrzebowanie to może być podane w jednostkach mocy cieplnej lub w strumieniach masy czynników technologicznych.

Wyznaczenie zapotrzebowania na moc cieplną i ciepło do przygotowania ciepłej wody

Zapotrzebowanie na ciepłą wodę w budynkach mieszkalnych wyznacza się na podstawie liczby mieszkańców. W budynkach o innym przeznaczeniu: użyteczności publicznej, usługowych, przemysłowych zapotrzebowanie na ciepłą wodę oblicza się na podstawie analizy dobowego zużycia, z uwzględnieniem jednoczesności występowania szczytowych zapotrzebowań do pokrycia poszczególnych rodzajów potrzeb.

2. Sposoby regulacji temperatury w pomieszczeniach ogrzewanych.

1. Regulacja wstępna - jest w zasadzie zbędna, gdy instalacja jest prawidłowo zaprojektowana i wykonana. Wówczas powierzchnie ogrzewalne grzejników odpowiadają rzeczywistym potrzebą cieplnym ogrzewanych pomieszczeń, a średnice przewodów zapewniają dopływ niezbędnego strumienia masy czynnika grzejnego. W przypadku wadliwego działania instalacji stosuje się korektę liczby zainstalowanych ogniw w grzejnikach lub przez ocieplenia i uszczelnienia przegród oraz otworów budowlanych. Regulacja przepływu czynnika grzejnego dokonywana jest za pomocą elementów dławiących (kryz) oraz zaworów regulacyjnych, termostatycznych.

2. Regulacja eksploatacyjna - jej zadaniem jest dostarczenie w każdej chwili do ogrzewanych pomieszczeń niezbędnej mocy cieplnej zapewniającej utrzymanie wymaganych warunków cieplnych.

a) regulacja jakościowa - regulacja temperatury odbywa się poprzez zmianę temperatury czynnika grzejnego przy stałym strumieniu jego masy.

b) regulacja ilościowa - polega na zmianie strumienia masy czynnika grzejnego dostarczanego do ogrzewanego pomieszczenia przy utrzymywaniu stałej temperatury wody zasilającej.

c)regulacja ilościowo-jakościowa - polega na równoczesnej zmianie zarówno temperatury jak i strumienia masy czynnika grzejnego dostarczanego do ogrzewanego pomieszczenia.

d) regulacja mieszana(kombinowana) - polega na równoczesnym stosowaniu regulacji ciągłej i przerywanej.

3.Klasyfikacja i zasady wymiarowania centralnych ogrzewań.

Klasyfikacja ze względu na:

4. Klasyfikacja i sposób funkcjonowania węzłów cieplnych

Węzeł cieplny stanowi zespół urządzeń oddzielających sieć cieplną (na zewnątrz obiektu budowlanego) od instalacji (stanowiącej wyposażenie i znajdującej się wewnątrz obiektu).

Zwykle stanowi także granicę administracyjną pomiędzy użytkownikiem sieci (najczęściej jest to firma dostarczająca czynnik grzejny tzw. ,,ciepło") i użytkownikiem (administratorem, właścicielem) budynku. Zadaniem węzła cieplnego jest dostarczenie za pośrednictwem czynnika grzejnego ciepła z sieci do odbiorcy.

Transformacja ciepła czynnika grzejnego na ciepło czynnika ogrzewającego przebiega w wymiennikach ciepła.

Wymiennikiem ciepła nazywamy urządzenie (zespół urządzeń) służące do przekazywania energii (za pośrednictwem wymiany ciepła) od ciała o temperaturze wyższej do ciała o temperaturze niższej. Praktycznym celem zastosowania wymienników ciepła może być ogrzanie lub ochłodzenie substancji do wymaganej temperatury.

Klasyfikacja węzłów cieplnych pod względem sposobu połączenia:

WĘZŁY CIEPLNE

Klasyfikacja węzłów cieplnych pod względem pełnionych funkcji:

WĘZŁY CIEPLNE

5. Klasyfikacja źródeł ciepła

- Ciepłownia konwencjonalna

- Elektrociepłownia konwencjonalna

- Ciepłownia jądrowa

- Elektrociepłownia konwencjonalna

- Kotłownia lokalna

- Źródło wtórne

- Źródło geologiczne (termalne)

- Ciepłownia przewoźna

Kotłownie pod względem rodzaju spalanego paliwa można sklasyfikować jako:

- kotłownie węglowe,

- kotłownie gazowe,

- kotłownie olejowe,

- kotłownie opalane drewnem,

- kotłownie opalane słomą,

- inne.

Kotłownie można podzielić pod wzg1ędem rodzaju wytwarzanego czynnika (nośnika ciepła). Są to

- kotłownie wodne,

- kotłownie parowe.

Także tu możliwe są układy mieszane (parowo-wodne). Kotłownie wodne w zależności od temperatury wytwarzanego nośnika ciepła dzielą się na:

- kotłownie wodne niskotemperaturowe (o temperaturze czynnika do 100 oC),

- kotłownie wodne wysokotemperaturowe (o temperaturze czynnika powyżej 100 oC).

Zamiennie używa się nazw:

- kotłownia niskoparametrowa i niskotemperaturowa,

- wysokoparametrowa i wysokotemperaturowa.

Kotłownie parowe w zależności od ciśnienia wytwarzanej pary dzielą się na:

kotłownie parowe niskoprężne (o nadciśnieniu pary do 0,7 bar),

kotłownie parowe wysokoprężne (o nadciśnieniu pary powyżej 0,7 bar).

6. Klasyfikacja sieci cieplnych.

Ze względu na:

• kanałowe

• bezkanałowe

- preizolowane (1.sieci systemu ślizgowego;2. izolacja trwale związana z rurą)

Przyłącze - odcinek sieci doprowadzającej czynnik do jednego węzła.

Sieć rozdzielcza - odcinek doprowadzający czynnik do kilku obiektów(węzłów)

Sieć magistralna - odcinek doprowadzający czynnik do kilku sieci rozdzielczych.

Sieć tranzytowa - odcinek sieci służący tylko do przesyłu czynnika.

10. Schemat kotłowni gazowej (olejowej) i zasada działania

11+12. Podstawowe wymagania budowlane i instalacyjne dla kotłowni gazowej(olejowej)

Wymagania budowlane:

Wymagania instalacyjne:

a) lokalizacja zbiorników

b) odległość przegrody ogniowej od zbiornika min.1m

c) zbiorniki wolnostojące powinny być ogrodzone

d) zbiorniki nie powinny być lokalizowane na terenach podmokłych, zagłębieniach, w pobliżu rowów, studzienek

i wpustów kanalizacyjnych

e) zabrania się lokalizacji zbiorników

f) przewody z gazem płynnym oddalone od przewodów elektrycznych i urządzeń iskrzących min.0,1m

g) zabrania się przewodzenia przewodów z gazem płynnym w pomieszczeniach w których posadzka znajduje się poniżej poziomu terenu

-stanowi wydzieloną strefę pożarową

c) wentylacja (2-4 wymiany powietrza na godzinę).

13. Czynniki klimatu zewnętrznego.

ad.a)

- temperatura powietrza zewnętrznego nie jest stała i wynika z położenia słońca lub absorbcji promieni słonecznych przy przechodzeniu przez atmosferę

- przy projektowaniu urządzeń klim. Para wodna zawarta w powietrzu odgrywa znaczną rolę. W zależności czy zawartość wody w powietrzu jest duża czy mała powietrze osusza się lub nawilża. Para wodna zakłóca prócz równowagi higrostatycznej(wodnej) narusza równowagę cieplną.

ad.b)

Wiatr wzmaga wymianę ciepła i powietrza między pomieszczeniem a otoczeniem zewnętrznym w wyniku wytwarzania ciśnienia na powierzchnię przegrody. Wpływ wiatru uwzględnia się przy obliczaniu infiltracji powietrza i projektowania aeracji.

ad.c)

Na wielkość nasłonecznienia ma wpływ: kąt padania promieni słonecznych; orientacja względem kierunków świata; pora roku; wielkość i rodzaj zanieczyszczeń(pył, dym) oraz zawartość pary wodnej w atmosferze

ad.d)

Wzniesienie nad poziomem morza wpływa na działanie wentylacji w wyniku rozrzedzenia powietrza. Przy wymiarowaniu wentylacji należy uwzględnić wzniesienie nad poziomem morza.

14. Czynniki mikroklimatu wewnętrznego, wymagania higieniczne i technologiczne.

Dla dobrego samopoczucia różnica temperatur na poziomie podłogi i poziomie głowy nie powinna być większa niż 2,5^oC.

Optymalna temperatura zapewniająca dobre samopoczucie w zimie 20-22^oC , w lecie 23-26^oC (tolerancja±1^oC).

Przy wilgotności względnej 40-70% różnicy wilgotności człowiek nie zauważa.

Pewne prędkości powietrza w strefie przebywania ludzie w pomieszczeniu wentylowanym zawsze będą istniały i są pożądane z punktu widzenia dobrego samopoczucia ludzi.

Natomiast zbyt duża prędkość niezharmonizowana z temperaturą powietrza w strefie przebywania ludzi lub w jej części wywoła wrażenie przeciągu.

v_r- dopuszczalna prędkość powietrza w strefie przebywania ludzi

ϑ_dop- dopuszczalna wielkość zdolności chłodzącej

Δt_r- dopuszczalne wahania temperatury w strefie przebywania ludzi

Temperatura powierzchni otaczających przegrody w większości przypadków jest niższa od temperatury skóry wobec czego ciało ludzkie oddaje ciepło również na drodze promieniowania. Promieniowanie to w zależności od temperatury powietrza w pomieszczeniu nie powinno przekraczać określonej wartości aby mogło być zapewnione dobre samopoczucie człowieka.

Zanieczyszczenie powietrza dzielimy na: gazy, pary, dymy, aerozole, mgły.

Zalecane jest aby w sposób sztuczny możliwie jak najwierniej odtworzyć stan powietrza zewnętrznego wewnątrz.

Mikroklimat powinien być odpowiedni dla określonych procesów technologicznych.

15. Zasady organizacji rozdziału powietrza w pomieszczeniach.

Przez rozdział powietrza należy rozumieć takie rozmieszczenie i dobór nawiewników wywiewników, który zapewniłby równomierne rozprowadzenie obliczonej ilości powietrza w danym pomieszczeniu przy jednoczesnym zapewnieniu w strefie przebywania ludzi właściwego rozkładu pól temperatur, prędkości powietrza i koncentracji zanieczyszczeń.

Opracowanie koncepcji rozdziału powietrza jest skomplikowane, gdyż prawie każde pomieszczenie wymaga indywidualnego rozwiązania tego zagadnienia, zwłaszcza w bu­downictwie przemysłowym.

Pewne prędkości powietrza w strefie przebywania ludzi w pomieszczeniu wentylowa­nym zawsze będą istniały i są pożądane z punktu widzenia dobrego samopoczucia ludzi. Jednak zbyt duża prędkość powietrza w strefie przebywania ludzi lub jej części, będzie odczuwana jako przeciąg.

Temperatura i prędkość powietrza są najważniejszymi czynnikami decydującymi o dobrym samopoczuciu ludzi w pomieszczeniu wentylowanym. Z punktu widzenia techniki wentylacyjnej istnieje jednak zasadnicza różnica między tymi dwoma parametrami.

Temperatura powietrza może być regulowana za pomocą urządzeń automatycznej regulacji, natomiast prędkość ruchu powietrza w strefie przebywania ludzi nie może być regulowana. Dlatego też bardzo ważne jest już w trakcie projektowania urządzenia wentylacyjnego ustalenie, jakie prędkości ruchu powietrza mogą występować w strefie prze­bywania ludzi.

Na prawidłowe usytuowanie wylotów nawiewnych i wywiewnych wywiera wpływ szereg czynników takich, jak kształt pomieszczenia, jego wymiary, przeznaczenie, wykończenie architektoniczne, ilość powietrza wentylacyjnego, różnica temperatur między powietrzem nawiewanym a powietrzem w pomieszczeniu, prędkość wypływu powietrza itp. Każde pomieszczenie będzie wymagało innego rozwiązania i na tym właśnie polega trudność rozdziału powietrza wentylacyjnego.

Zasadniczo rozróżnia się trzy sposoby przepływu powietrza w pomieszczeniu, a mianowicie:

Optymalny kierunek przepływu powietrza w pomieszczeniu przemysłowym - nawiew od strefy najmniej zanieczyszczonej a wywiew ze strefy o największej koncentracji zanieczyszczeń, przede wszystkim gazami i parami.