Grijanje i klimatizacija

UNIVERZITET U TUZLI – MAŠINSKI FAKULTET

PROJEKTNI ZADATAK

Predmet : Grijanje i klimatizacija

Student :

Tuzla

Profesor:

Sadržaj 1.OPĆE INFORMACIJE O PROJEKTU......................................................................................................................3 1.1. OPIS ZADATKA.................................................................................................................................................3 1.1.1. Termotehničke instalacije grijanaj................................................................................................................3 1.1.2. Projekat postavljanja klima uređaja.............................................................................................................3 1.1.3. Projekat ventilacije.......................................................................................................................................3 1.1.4. Posebni uslovi...............................................................................................................................................3 1.1.5. Sadržaj projektne dokumentacije..................................................................................................................4 1.1.6. Podloge.........................................................................................................................................................4 2. TEHNIČKI OPIS GLAVNOG MAŠINSKOG PROJEKTA......................................................................................4 3.UOPŠTENO O CENTRALNOM GRIJANJU............................................................................................................5 4. PRORAČUN CENTRALOG GRIJANJA..................................................................................................................6 4.1. Koeficijent prelaza toplote...................................................................................................................................6 4.2. Usvajanje temperature.......................................................................................................................................10 4.3. Karakteristike vrata i prozora.............................................................................................................................11 4.4. Toplotni gubici...................................................................................................................................................12 4.4.1. Transmisijki gubitci topline.......................................................................................................................12 4.4.2. Infiltracijski gubitci topline.........................................................................................................................17 4.4.3. Ventilacijski gubitci topline........................................................................................................................20 4.5. Ukupna potrebna toplota za objekat..................................................................................................................21 4.6. Proračun grijnih tijela........................................................................................................................................22 4.7. Proračun cjevovoda............................................................................................................................................24 4.8. Odabir pumpe.....................................................................................................................................................26 4.9. Izbor TP.............................................................................................................................................................27 4.9.1. Odabir pločastog izmjenjivaća topline.......................................................................................................27 4.10. Proračun ekspanzine posude............................................................................................................................28 5.

PRORAČUN KLIMATIZACIJE..........................................................................................................................29 5.1.1. Proračun klimatizacije „Kuhinja i dnevni boravak „......................................................................................29 5.1.2. Proračun klimatizacije „Soba #11 „................................................................................................................30 5.2.

Usvajanje rashladnih uređaja......................................................................................................................30

6. SPECIFIKACIJA MATERIJALA............................................................................................................................32 7. LITERATURA..........................................................................................................................................................32

2

1.OPĆE INFORMACIJE O PROJEKTU Naručilac projekta : MAŠINSKI FAKULTE

GLAVNI PROJEKAT Instalacija centralnog grijanja , hlađenja i ventilacije (mašinski dio )

1.1. OPIS ZADATKA Koncepcija toplifikacije objekta , zasniva se na sljedečem :  zagrijavanje objekta predviđeno je radijatorima sa temperaturnim režimom 90/70 ;  primarni izvor toplinske energije za zagrijavanje objekta je vrelovod ; Parametri radnog medija za snabdijevanje toplinskom energijom :  prilikom projektovanja usvojiti . Uraditi projekat temotehničkih instalacija centralnog grijanja sa predviđenom toplinskom stanicom (kotlovnicom ) za objekat , sa zasebnim cirkulacijskim krugovima i toplovodnim priključcima , uvažavajući važeće propise i normative za ovakve projekte .

1.1.1. Termotehničke instalacije grijanaj Sistem centralnog grijanja treba da osigura zahtjevane uslove termalnog komfora u prostorijama koje se nalaze u objektu prema normativima za ovakve objekte . Stepeništa , toplotne podstanice i ostave se ne griju . Proračun potrebne količine toplote za grijanje prostorija vrši se prema važećim propisima.

1.1.2. Projekat postavljanja klima uređaja Potrebno je projektom obuhvatiti problem instalacije uređaja klimatizacije unutar objekta . Predvidjeti jednu spoljnu jedinicu za više klimatizovanih prostorija prema mogućnostima. Potrebno je predvidjeti mjesta na fasadi ili krovu za postavljanje spoljnih jedinica uređaja za klimatizaciju . Spoljne jedinice treba postaviti na taj način da mogu nesmetano da funkcionišu , a da pri tome ne narušavaju estetiku i arhitektonsku vrijednost fasad objekta .

1.1.3. Projekat ventilacije Potrebno je projektom obuhvatiti problem instalacije ventilacije unutar sanitarija. Predvidjeti jednu spoljnu jedinicu uređaja za više vertiklanih prostorija prema mogućnostima. Spolje jedinice treba postaviti na taj način da mogu nesmetano da funkcionišu , a da pri tome ne narušavaju estetiku arhitektonsku vrijednost fasada objekta .

1.1.4. Posebni uslovi Projektant mora uvažavati smjernice i tehničke uslove i zahtijeve prema normama i standardima propisanim za datu oblast.

3

1.1.5. Sadržaj projektne dokumentacije 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Projektni zadatak Tehnički opis mašinskih instalacija grijanja, hlađenja i ventilacije Tehnički izvještaji i proračuni Opšti uslovi za izvođenje termotehničkih instalacija Tehnički uslovi za izvođenje instalacija Predmjer i predračun radova Grafička dokumentacija Katalozi projektovane opreme

1.1.6. Podloge 

Arhitektonski i građevinski nacrt iz stambenog objekta u prilogu i na portalu: www.simontns.co.rs.

2. TEHNIČKI OPIS GLAVNOG MAŠINSKOG PROJEKTA Predmet ovog projekta je cijevna mreža i centralno grijanje, hlađenje i ventilacija za novoprojektovani objekat porodične kuće. Proračun gubitaka toplote izvršeno je saglasno standardima DIN-a uz korištenje podataka iz termičkog proračuna koji je sastavni dio arhitektonsko-građevinskog projekta. Na osnovu normativa, usvojene su projektne temperature po prostorijama. Za grijna tijela odabrani su aluminijski radijatori Aklimat tip M Jedinična količina odavanja toplote grijnih tijela korigovana je kod prostorija koje zahtjevaju unutrašnju temperaturu različitu od 20C. Temperature za koje se koriguje su 5 i 24 C. Armatura grijnih tijela je sa termostatskim ventilima i masivnim termostatskim glavama, koje su obezbjeđene protiv vandalizma, krađe i neovlaštene upotrebe. Grijna tijela imaju mogućnost demontaže bez pražnjenja instalacije.. Za protok medija kroz cijevnu mrežu koristiti pumpu HALM HEP Plus(N) nazivne snage 4 - 23 W. Dimenzionisanje cijevne mreže izvršeno je proračunom pada pritiska u odnosu na najnepovoljnije grijno tijelo dok se ostale grane dimenzionišu prema raspoloživom naporu, odnosno usagalašavaju se prema padu pritiska u najnepovoljnoj grani. Horizontalnu cijevnu mrežu voditi sa usponom od 0,3%. Pražnjenje cijevne mreže predviđeno je preko slavine za punjenje i pražnjenje na najnižim tačkama vertikala. Predviđene su slavine za punjenje i pražnjenje sa metalnim čepom i lančićem, koje su zaštićene od neovlaštenog korišćenja.

4

Prolaz cijevi kroz međuspratnu konstrukciju osiguran je hilznima odgovarajućeg prečnika. Za hlađenje i ventilaciju objekta odabran je GORENJE čija je vanjska jedinica smještena na vanjskoj strani zida prostorije. Hlađenje prostorija se vrši postavljanjem unutarnjih jedinica za hlađenje firme GORENJE. Unutrašnje jedinice se razlikuju po rashladnom učinku. Za ventilacuju sanitarnih blokova izvedeno je preko aluminijumskih kanala i odgovarajućeg kanalskog ventilatora, koji je obezbjeđen samopadajućom žaluzinom. Projekat je urađen u svemu prema važećim propisima i tehničkim normativima za tu vrstu instalacije.

3.UOPŠTENO O CENTRALNOM GRIJANJU Centralno grijanje je takav sistem grijanja, gdje se potrebna količina toplote za grijanje više prostorija proizvodi na jednom centralnom mjestu – kotlu. Dalje se ta generisana toplota putem sredstva za prenos toplote – vode, prenosi putem cijevovodne instalacije ili kanalnog razvoda do grejnih tijela ili otvora u zidu, odakle se dalje odaje toplota u prostoriju. Prema vrsti sredstva za prenos topote, centralno grijanje dijelimo na: 1. Vazušno grijanje, 2. Vodno grijanje i 3. Parno grijanje. Za ovaj konkretan slučaj individualnog stambenog objekta, medij za prenos toplote je topla voda sa sistemom 90/70. Prema karakteru centralno grijanje može biti gravitaciono i pumpo grijanje. Gravitaciono grijanje se najčešće izrađuje kod visokih objekata gdje gravitacijski uzgon zbog razlike gustina prenosnog medija ima smisla. Za ovaj slučaj taj gravitacioni uticaj je veoma mali, ali ipak se uzima u proračun, jer ipak pomaže pumpi da savlada otpore koji se javljaju. Kad kažemo dvocijevni sistem sa donjim razvodom, tada se misli da sistem ima razvodnu mrežu u suterenu. Od nje se dalje odvajaju vertikalni odvodi – vertikale, od kojih se dalje odvajaju ogranci i silazni vodovi - povrati, u sabirne vodove . Na jednu od vertikala postavlja se ekspanzioni sud, preko kojeg se vazduh iz sistema odvodi u atmosferu. Ovaj sistem ima jeftinu cijenu, manji utrošak materijala, te jednostavniju izradu u odnosu na neke druge sisteme.

5

4. PRORAČUN CENTRALOG GRIJANJA 4.1. Koeficijent prelaza toplote Koeficijent prelaza toplote računa se za sve površine tako što uzimamo koeficijente prelaza toplote za svaki pojedinačni segment zida u zavisnosti od njegove debljine i to po izrazu:

k=



1

[ ]

W δ 1 m2 K 1 +∑ i + αu λi α s α u−¿

koeficijent prelaza toplote sa unutrašnje strane površine (W/m 2K)

(tabela: 5.1.-Todorović) 

δ i−debljina jednog sloja zida( m)



λi−¿

koeficijent provođenja toplote za posmatrani sloj zida "i" (W/mK)

(tabela: 5.2.- Todorović) 

1 −otpor prolazu toplote kroz vazdušni sloj(tabela : 5.3 .−Todorović ) λ



α s−¿

koeficijent prelaza toplote sa spoljne strane posmatrane površine

zida (W/m2K) (tabela: 5.1.-Todorović) Koeficijente prelaza toplote za vrata i prozore usvajam iz preporuka (Todorović):

6

Koeficijenti prelaza toplote izračunati za zidove, ploče i krov pomoću navedenog obrasca je prikazan u sljedečim tabelama .

7

8

9

10

4.2. Usvajanje temperature Za daljni proračun potrebna je spoljna projektna temperatura koja iznosi – 17 [ 0C] za područje Tuzle. Na osnovu preporuka iz priručnika B.T za unutrašnje temperature usvajam vrijednosti:

11

4.3. Karakteristike vrata i prozora

Propustljivost procjepa a [m3/mh Pa2/3] ID

Vrsta Dijela

PJK

Drveni prozor jednostruki, klasični

PD

Drveni prozor spojeni dvostruki

PJ

Jednostruki drveni prozor sa garantovanom zapitivenošću

PČ

Prozor čelični ili metalni jednostruki

PČD

Prozor čelični ili metalni dvostruki

PČDs1 2

Dvostruki čelični prozor sa garantovanom zapitivenošću

VU

Zaptivena drvena vrata,

12

a 0, 7 0, 6 0, 4 0, 3 0, 3 0, 3 3, 3

VS

Zaptivena Spoljašnja drvena vrata,

VB

Zaptivena balkonska stakleno/drvena vrata,

VSČ

Vrata spoljašnja čelična ili metalna

Vune

Vrata unutrašnja nezaptivena

4.4. Toplotni gubici 4.4.1. Transmisijki gubitci topline Transmisijske gubitke topline racunamo prema izrazu :

Qt =k ∙ A ∙ ( t u−t v )    

k – koeficijent prelaza topline A – površina tu – unutrašnja projektna temperatura tv – vanjska projektna temperatura

13

3, 3 0, 6 0, 3 8, 7

14

15

16

17

4.4.2. Infiltracijski gubitci topline

Infiltracijske gubitke računamo pomoću izraza : Qinf =Z E ∙ ( t u−t v ) ∙ H ∙ R ∙a ∙ ∑ l v ∙ n v =Z E ∙ ( t u−t v ) ∙ H ∙ R ∙a ∙ ( l v ∙n v + l h ∙ nh ) Z E−dodatak za prozore koji se nalaze na ugludva spoljna zida Z E =1,2, u svim drugim slučajevima Z E =1; t u −unutrašnja projektna temperatura ; t v −vanjska projektnatemperatura ; H−karakteristika zgrade ( Tabela 5. XIX , priručnik B .T ) ; R−karakteristika prostorije ( Tabela 5. XVIII priručnik B .T ) ; a−propustljivost procjepa ( Tabela 5. XVI , priučnik B . T ) ; l−dužina procjepa ;

n−broj procjepa .

18

19

20

4.4.3. Ventilacijski gubitci topline

21

4.5. Ukupna potrebna toplota za objekat

22

4.6. Proračun grijnih tijela Za sva grijna tijela usvajam aluminijske pločaste radijatore od proizvođača Aklimat. Osnovne mjere radijatora su prikazane na sljedećoj slici.

Slika 4.6.2 Izgled radijatora aklimat Slika 4.6.1 Osnovne mjere radijatora Za sva grijna tijela usvajam tip radijatora Aklimat M. Izgled odabranog grijnog tijela je dat na slici 2. Toplotna snaga ovog radijatora se računa pomoću formule:

Q=k x ∇ T

n

gdje je:ΔT=Tm-Tp Tm=(Tv+Ti)/2  Tv - Temperatura vode pri ulazu  Ti - Temperatura vode pri izlazu  Tp - Temperatura prostora  Tm - Srednja temperatura vode K, n - vrijednosti dobijene na osnovu tipa radijatora (tablice proizvođača)s odabiremo radijator Aklimat M 900. Njegove specifikacije se nalaze u sljedećoj tabeli.

23

Ukupan broj članaka potrebnih za cijeli objekat je 52. Zbog sigurnosti količina toplote se uvećava za 15 % tj: ΣQ =10304,61*1.15= 11850,3 W.

4.7. Proračun cjevovoda Maseni protok računamo pomoču izraza :

m= ´

[ ]

Q kg Cw ∙ ( T r −T p ) s

Dalje računamo zapreminski protok po poznatoj formuli:

[ ]

´ m3 m V´ = ρ s

Vrijednost gustine ρ vadimo iz tablica za srednju temperaturu. Na osnovu preporuke iz Herz toplovodno

m v 0 grijanje-hidraulika (Rudolf Jauschowetz) za cijevi za ogrjevnu centralu, usvajam brzinu s .

Iz jednačine kontinuiteta slijedi:

d=

√

4 ∙ V´ [m ] v0 ∙ π

Dobijenu vrijednost je potrebno korigovati, tj. Usvojiti prvi veci standardni prečnik . Za srednju temperaturu vode potrebno je izvaditi iz tabela koeficijent

η.

Nakon što se odredi standardna vrijednost prečnika cjevovoda date dionice potrebno je izračunati brzinu za usvojeni prečnik cjevovoda pomoču izraza :

v=

4 V´ m d2 π s

[ ]

Reynoldov broj računamo pomoču izraza :

ℜ=

ρvd η

Na osnovu Reynoldosvog broja određuje se režim strujanja .

24

Prema preporukama iz Projektovanje postrojenja za centralno grijanje - Branislav Todorović za vrijednosti Reynoldsa

4000< ℜ