Manualul de Instalatii - Instalatii de Incalzire
February 5, 2017 | Author: sabiutayo | Category: N/A
Short Description
Download Manualul de Instalatii - Instalatii de Incalzire...
Description
Asociatia lnginerilor de lnstalatii din Romania
•.'
. ·. -< ,,.. .......
I·, ... , !....... .
'}
:: . ~ ;:: '~:f.:
.. .:::: ~
.•;"J
. •'.... -· ~
.
.;.: :. ....... ~
."
"f
·.•
~~=-~
:····
~ _ . .,.
..,
.i:,:
~~-.
.
-1.."~· ,_
•
l"•
~.-
n -._..
"·-:;·~;:-t:;. ~
.,
·;.., -~.,.;·
·: - ~>·' •:.·, ·;·~·: .....
....
_.;·
--~;;.-·-~·
-~:-
t.'.:.
.·:·-':
Y',{:_.
••
~
-......:.-··
,·.. "'"i.-·
::',,_';:"° ' 3 ( Nu.= x faptul ca suprafe\ele care schimba caldura intre ele au forme geometri ce bine definit e (dreptunghice, patrate { 1.6. 13) etc.), iar pe de alta parte pozitiilor lor c u urm atoare le prec izari : ' in spatiu . una fa!a de cealalta, sunt • temperatur a de referi nta este tem peratura c ure ntului exterior de fl uid Tn; Nu = 0,5( Gr Pr ('(£.!:_)'" (1.6. 17) ; paralele sau perpendic ulare. Prp in calc ule se utilizeaza si ec uati a: • lu ngimea caracteristi ca I = x-xo • dom eniu l de ap licare Re s 1Q5 cu urm atoarele precizari: 012 = S1 ifi1 2 a,lJ 1 - 12) [W] (1.6.21) i n care coefi cientul de sch imb d e - curgerea in regim laminar prin con• 104 43 £.!:__ 1.6. 1.3 Radia/ia termica ( Prp ) 11- 12 ' ' ' d Reprezinta procesul de transformare { 1.6. 14) ; a energ iei interne a unui corp , aflat la (1 .6.22) o anumita temperatura, in energi e unde b este factorul de temperatura, c u urmatoare le precizari : • temperatura de referinta este tem- radianta si propagarea ei in toate iar C12 este coeficientul de vari a\i e reperatura m edie in sectiunea p lasata la direc\iile sub forma de unde elec- dus pentru cele doua suprafete. tromagneti ce. distanta x: 1.6.1.4 Schimbul global de caldura Ca si conduc\i a si convec\i a. radia\ia • rela\ia este variabila pentru Caracteri sti ca cantitativa a procesutermi ca are un mare rol in tehnica in(x/a)S2 16 si R e< 105; • criteriul P rp se ca lc uleaza pentru stala\iilor. in multe aparate si instalatii lui general de schimb de caldura ii flu idul aflat la temperatura peretelui cu agen\i termi ci cu temperaturi ridi ca - constituie coefi cientul global de transte, radia\ia reprezinta una din formele mi sie a caldurii k sau rezisten\a termiconductei; • efectul curbu rii peretelu i este cu- de baza ale transmisiei ca ldurii intre ca globala R. prins i n raportul (x/a)o. 1• corp uri. Sistem ele d e incalzire prin rain regim sta\ionar, schimb ul g lobal - c urgerea in regim · turbulen t prin d ia \i e sun! exemplele cele mai eloc- de caldura se exprima sub form a conduc te c ilindrice, pentru care se vente care se bazeaza pe sc himbul de Q = kS.1 1 [W] (1 .6. 23) aplica relatia cri teri ala a lui Miheev caldura radiativ. sau Q = (S.11)/R [W] (1 .6.24) Radiatiile termice (infrarosii) se baNu = 0 02 1Re 0 ·"- Pr'l·43 (£.!:__)o,e:, F / ( 1.6. 15) zeaza pe aceleasi legi fundamentale in care .1 1 este diferenta dintre cele x ' Prp ca si ra dia\iile lu mi noase (Planck , do ua flu ide. iar S suprafa\a de schimb Wien, Stefann si Baltzmann , Kir choff si de ca ldura. c u urmatoarele precizari : • se aplica pentru Re > 10 4 Lambert) , deosebirea constand in Expresia coefi cientului global d e • diam etrul interior al tevii este con- ceea ce pri ves te lun gimea de unda transmisie a calduri i prin tr-un perete siderat lun gime carac teri sti ca; plan. campus din mai multe straturi . (.A. = 0,8µ .. .800µ) si efectele lor fizice. Ecua\ia tra nsmisiei de ca ld ura prin ' are for ma: • proprieta\ ile fi zice ale fluidu lui se stab ilesc pen tru temperatura medie a radia\i e intre doua suprafete S 1 si S 2 k=-1 - ,.--(j - [W/ m 2 K] (1 .6.25) fl ui dului ; 1 de temperaturi T i> T2 asezate ori cum - +I __L+ • coeficientul £ 1 introduce varia\i a in spatiu si care schimba intr e ele cala1 i =1 A. ; cr. 2 transmisiei ca ldurii pe por \iunea de d ura prin radia\ie are form a generala. ex pri mand rezisten \a termi ca cu: stab ilizare .
- curgerea laminara. in lungul un ei p laci p lane, c u tem peratura variabila si o portiu ne neincalzi ta (neraci ta), pentru care se aplica relati a genera la:
rs ( ~Xo r
0,33Re~
::P
(1.6. 16) Nu = C-(Gr·Prr cu urmatoarele precizari: • pentru Gr· Pr= 104 ... 108 -C=0,59 si m= 1/ 4 • pentru Gr.Pr=10 9 .. . 10 12 -C=0. 13 si m= 1/3 - convectia libera la cond uc te orizontale
r
1'
f COS(1~cosw,dSoS.. 'o c,J(Ji. t 100 Y) _(l)'lf 100 JslS:' rrr' ·
a
1.6.1 .2.2 Convectia libera Transm isia c aldurii are loc ca urm are a m iscarii unu i fluid pe langa o suprafa\a datorita diferen\ei de densitate . Acest mod de transmi sie a calduri i se intalneste: in incaperi . la curgerea aeru lui ca ld sau rece de-a lun gul elementelor de constructii; la curgerea aeru lu i pe supra fe\ele inca lzi toare; la circulatia libera a lich idului in jurul suprafe\ei incalzitoare de la schimbatoarele de caldura etc. Fenomenu l este influen tat de trei fac tori: for tele gravitationale, ce le de visco zitate si difuzia termica din zonele cu temperatura ridica ta ca tre ce le cu temperatura scaz uta. Pentru caz uril e practice se po t uti liza urmatoarele re latii: - convec tia libera la o placa plana verti ca la sau cilindru verti ca l:
[W] (1 .6.18)
notand cu: ~-~ .
.. .. .
.
. . ., ·.. .._;. . ,.- -.... ~
.. ~. .-
; • - "·"'
~.o
.
,_
:
....:· . .. ·, ...... -'-
~.:
•
•
.
•
'
:.
"1'
~· -~.-_-:~_ ~--
..
.
.,.
~
--.·-·:
.
..
~
-
.
I. lnstalatii de incalzire
Capitolul 2: Proteqia termica a cladirilor 2.1. Elementele de constructii ale cl adirilor Protec\ia termica a elementelor de construc\ii care delimiteaza incaperile incalzite, se real izeaza in vederea asigurarii cli matului interior impu s de exigentele igienico-sanitare $i de confor t la cladirile de locuit si ter\iare, de conditiile necesare desf3$urarii muncii $i procesu lui tehnologic la clac.Jir ile industriale, precum $i pentru reducerea consumului de energie $i de combustibi l in exp loatare. Pro lec\ia ter mica se realizeaza atat pentru elementele de construc\ii perimetrale. cat $i pentru elementele de construc\ii interioare care despart spa\i1intre care exista o diferenta de temperatura mai mare de 5 K .
3
24
, 3. ;-.
· f-!--1- - -
EXT
2.1 .1 .1 Perefii exteriori in zona !or opaca - sunt execu tati dintr-un sing ur material (monostrat) figura 2.1.1 a - sa u din mai multe straturi de m a teriale diferite (multi stra t) - figura 2.1. 1 b. 2.1.1.2 Elemente de construcJii vitrate Prin acestea se realizeaza iluminatul natural. trecerea partiala a radia\i ei solare $i ventilare naturala a spatiilor interioare. Ele su nt: tamplaria ex terioara (ferestre $i usi). pere tii vitra ti , lum inatoarele .
!3~ -- ~o
' '
2. --;-t-
EXT
EXT
INT
INT
i1
30 ... 40
14 .. 2s 1 1 -. ~',.:··................
>::---
8
~g
1
Exemplul de ca lcu l 1 Se calculeaza rezistenta termica spec ifica corectata R' pentru peretele exterior al unei incaperi amplasate la ultimul nivel al unei cladiri de locuit, folosind metoda de calcu l exacta , cu coeficienti specific i liniari !?i punctuali de transfer termic . Dimensiunile si alcatuirea peretelui exterior rezulta din sectiunea orizontala !?i din cea verticala care se dau in figura 2.2.2. Se utilizeaza zidari e din carami zi c u goluri verticale tip GVP avand A. = 0,60 W/ m-K, de dimensiuni 1 240 x 115 x 88 mm !?i terrnoi zolatie din polistiren celular de 84 mm grosime avand A. = 0,044 W/ m-K. Se prevad agrafe de legatura realizate din otel inoxidabil 4qi6/m2. Perete le este tencuit cu mortar avand 3 cm grosime la exterior $i 2 cm grosime la interior, cu ). = 0,93 W/ m-K. Termoizolatia terasei este realizata din polistiren celular de 10 cm grosime cu A. = 0,044 W/ m -K. Tamp laria exte. rioara este dubla din lemn.
R =- + - - + - - + - - + - =
N
-
j
/ 3
~J"/&
L7~ /
·v
... i. .i...1.
I
=
.
5
mate ale rezistentelor minime R:r, se dau in tabelul 2.2.6.
= "'
0,600
0,044
0,93
24
2,63 rri'- K / W
Pentru stratul de polistiren celular "'II s-a considerat in calcul grosimea mini 0 0 O'> N I ma posibila, avand in vedere abaterea N" admisa (± 4 mm) fata de grosimea nominala de 84 mm. f 2. Determinarea coeficientilor speci,/ fici liniari si puncluali de transfer lermic I Pe baza detaliilor din figura 2.2.2 !?i = I din C 107/3, se extrag coeficien\ii lini=== I ari de tran sfer termic , pentru grosimea 3 "'O'> peretelui d = 45 cm si pentru conduc·= I ti vi tatea ter mi ca a zidariei A. == 2 d 1 = 0,60 W/ m·K . Coeficientii '¥ se dau in c= I tab elul 2.2.7. . """1'i :-:-:-:. -:-:.:-: ...:C..--L-- ';l_ _,:;:. ! Pentru detaliile ,,d" !?i ,,e" s-au con >- ~ I''-J siderat va loril e •v corespunza toare I 5 grosimii a = 10 cm , avand in vedere ' ' I I I Ca determin anta din punct de Vedere termotehnic nu este grosimea plan!?eului, ci grosimea consolei din beton arm at. Coefici entul punctual de transfer Fig . 2.2.2. Scheme pentru exemplul de calcu l 1: termic aferent agrafelor metalice qi 6 mm I - sec tiune onzo ntala; II - sect1une verticala ; 1 - beton armat; 2 - zidarie din caramizi; 3 - poli se extrage din ,,Normativul - C 107/3, stiren ce lular ; 4 - beton sirnplu; 5 - mortar din ci ment. pentru d = 45 cm si A. = 0,60 W/ m ·K : N
(\J
~ ~
=-
.
/
~
~
.
I
•n
~
Capitolul 2:
Protec~ia
termica a cladirilor
I.
lnstala~ii
de lncalzire
Tabelul 2.2 .7. Stabi lirea coeficientilor 'f' (pentru exemplulul de calcul 1)
-
----------
- -
-
Detaliul din figura 2.2.2
Sectiuni
Numarul tabelului din
c 107/3 a b c
Ori zontale
d
·eVerticale f g
f -
!'1'd ~,5
~a~ l[)
' 00
~
b
"' I• ,. {
.
.
-
.
·/
!
1,.. . / _. / , '-
.
.
53 54
inferior superior
~,
Zone
t •a
·q=
2
/.,,.
J
"b'1b\
'9 r127 I 4
1
r·
4
J
/,• i'
/
• ,-· / '
/
·1- .. ,. .
,/.
/
· ·..:-'-'~- 2 .I .
I •
-~·-::;·:·
~,
r--- r-----•-
:t:
2
r}: ~ '"'... ., 2:·;·
~
b N;
Straturi 1· 2· 3'4' s· -
. .-1- 1
II
1
or , -'//·') c 1.10. rezulta: GN = 0,95 W/ m3- K Se observa ca G > GN; in consecinta. trebuie sa se ia unele masuri de reducere a pierderilor de caldura. d) Determinarea coeficientului G ::; GN; Se ac \i o neaza numai asupra tamplari ei exteri oare, astfel: • ferestrele si usile de balcon de la
·
i ; : , ·
IA
L(A / R')
= 33,84 =
66,428
o509 '
ITT'
Klw / Y.,
Se observa ca valoarea ob\inuta este superioara celei ini\iale R'm = 0,40 m2 ·K/W Se determina noua valoare a termenului A r!R 'm pentru noua tamplari e exterioara tinan d seama de valorile din tabelele 2.4.6 si 2.4 .7. Ar/ R ' = 84,60 - 66,426 = 18, 174 WIK. Se determin a noua valoare a termenului L:[(A d R'm)] pentru elementele de constructi i ale incaperii
Z:[(Ar/R 'm)] = 336,25 1 - 18,174 = = 3 18,077 W/K. Din tabelul 2.4.1 se determin a noua valoare a numarului de schimburi n prin interpol are intre n = 0.6 (clasa de permeabilitate medie) si n = 1, 1 (clasa de permeabilitate ridicata), astfel pentru : n = 0,6 ti- 1 - pentru tamp larie dubla cu geam termoizolant c u suprafa\a A = 25 .2 m2 n = 1, 1 fT 1 - pentru U$a de intrare si tamplarie dubla obisnuita cu suprafa\a A = 8,64 m2. rezu lta: n = 0,6 + ( 1, 1 - 0,6)8,64/8,64 + 25,2 = 0 ,728 h-1 Se reca lculeaza valoarea G cu relatia
1 (Ar) 318,077 ' G = - I - - +0.34n = + v R:n 468,282 +0. 34 -0.728 = 0.927 W I m3 K I Rezulta: G < GN Tn concluzie, in c onditiile realizarii efective a valorilor R ',,, :::: R ',,,;n la peretii exteri ori, la planseul de sub pod precum si la placa de pe sol, se obtine un I coeficient global de izolare termica, : mai mic decal coeficientul corespunza;' tor normal.
; I
i
,'· '
I. lnstalatii de incalzire '
Capitolul Necesarul de caldura pentru incalzire
3
.
. _,..
..
~
~·
Capitolul 3: Necesarul de caldura pentru incalzire 3.1. Necesarul de caldura pentru cladiri obi~nuite
.
~·
Clad irile au dest ina\ii, forme $i caracteristici constructive diferite, iar pentru stabilirea caracteristicilor tehnice ale echipamentelor de incalzire este necesar sa se calculeze necesarul de ca ldura care exprima canti tatea de energie termica ceda ta de fiecare incapere in mediul inconjurator. Metoda de calcul al necesarului de caldura pentru incal zire este reglementata prin STAS 1907 si se ap lica tuturor tipurilor de cladiri civile $i industriale excep\ie tacand: - incaperile amplasate subteran; - spa\iile inch ise !imitate de elementele de construc\i i lipsite practic de masivitate termica; - construc\iile sau incaperile incalzite rar, pe perioade scurte de timp; - constru cti ile cu instalatii de incalzire locala, avand efecte pe zone !imitate; - construc\ii c u instalatii de incalzire prin radiatie (cap. 4.5). Necesarul d e caldura pentru incalzire Q al unei incaperi se calculeaza cu rela\ia : a = Or (1 + I.A/100) + O; [w] (3.1.1) in care: _ - Or este fluxul termic ceda t prin tran smisie, considerat in regim sta\ionar, corespunzator diferen\ei de temperatura intre interiorul $i exteriorul elementelor de construc\ii care delimitea za incaperea [W] ; - Q ; - sarcina termica pentru incalzirea aeru lui rece patruns in interi or de la temperatura exteri oara la temperatura interioara [W] ; · - I.A - suma adaosurilor afectate flu xului termic ce dat prin tran smisie [%]. Necesarul de caldura global al unei incaperi se majoreaza sau se mic$oreaza cu debitul de caldura absorbit sau ceda t de diverse procese cu caracter permanent daca acesta depa$este 5 % din Q.
3.1.1. Fluxul termic cedat prin transmisie Or Pierderi de ca ldura au loc atat prin elementele de construc\i i in contact cu aerul pe ambele fete Oe ca t si prin sol Os. (3 .1.2) [w] Or= Oe + Os 3. 1. 1. 1 Fluxul termic prin transmisie Oe Acesta se ca lculeaza cu relatia:
Oe= CM I,m S l, ~ le R OS
(W]
(3.1.3)
in care: - m este coeficientul de masivitate terrnica al elementelor de constructii
I. Instalatii de incalzire
exterioare, conform STAS 6'172; - S - aria suprafe\ei fiecarui element de constructii [rn2]; - I; - ternperatura interioara conven\ionala de calcul, conform STAS 1907
[OC]; - le - ternperatura spa \iil or exterioare incaperii considerate [0 C), care se ia dupa caz: ternperatura cohventionala a aerului exterior sau temperatura interioara conven\ionala de calcul pentru incaperile alatura te; - R;s - rezisten\a termica a elementului de construc\ii considerat, stabilita conform STAS 6472 [rn2·KJW] ; - CM - coeficient de corectie a flu xului termic. Coefi cientul de masivi tate m este dependent de indicele de iner\ie termica 0 al elementului de construc\ii. Valoarea este data in tabelul 3. 1. 1 sau se poate calcula si cu relatia; m = 1,225 - 0,05 0 ( 3.1.4) unde indicele de iner\ie termica 0 este dat de rela\ia 2.3.2 (§ 2.3.2). Pentru elementele de construqii lipsite de inertie termica, cu D < 1 (u$i, ferestre etc.), coeficientul de masivitate termica are valoarea cea mai mare m = 1,2 iar pentru elementele de constructie inte-
rioare (pereti si plan5ee interioare etc.), coeficientul m = 1. Suprafata de calcul S a elernentului de construc\ii se deterrnina luand in considerare urmatoarele dimensiuni: - pentru plan$ee si pere\i : lungimea $i la\ imea incaperii, rnasura te intre axele de simetrie ale elementelor de construc\i e ce o delimiteaza $i inaltimea nivelului masurat intre pardoselile finite ; din aria astfel ob\inuta se scade aria golurilor suprafetelor neiner\iale (w?i. ferestre, luminatoare etc.); - pentru suprafe\ele neiner\iale, se considera dimensiunile golurilor din zidarie. Rezisten\a termica Rbs se calculeaza conform rnetodologiei indicate in § 2.2.3 din capitolul 2. Temperaturile conven\ionale te ale aerului ex1erior pentru principalele localitati din Romania sunt date in tabelul 3. 1.2. in figura din Anexa IV este reprezentata harta de zonare a teritoriului Romaniei, din punct de vedere al temperaturilor conven\ionale ale aerului exterior. Temperaturile conven\ionale te ale aerului din incaperile neincalzite $i in rosturile de dilatare ale cladirilor de lo-
Tabelul 3.1.1. Valorile coeficientului de masivitate termica m
D m
1
1,1 .. .2
2,1 ... 3
3, 1.. .4
1,2
1, 15
1, 1
1,05
4,1 ... 5
5,1... 6
6,1 ... 7
0,95
0,90
Tabelul 3.1.2. Temperaturile conventionale te ale aerului exterior pentru principalele localitali din Romania Localitatea Alba lulia Alexandria Arad Bacau Baia Mare Baraolt Beclean Beiu5 Bistri \a Bar lad Blaj BotO$ani Bra$OV Braila Bucure5ti Buza u Calara$i Ceah lau Campulung Muscel Cluj-Napoca Constanta Craiova Cri sturu Secu iesc Deva Fagaras Foc$ani Galati Gheorghieni Giurg iu Huedin Hunedoara la$i
fe
[OC]
- 18 - 15 - 15 - 18 -18 -2 1 -2 1 - 18 -2 1 -18 -18 - 18 -21 - 15 - 15 - 15 - 15 -2 1 -18 - 18 - 12 - 15 -2 1 - 15 -2 1 -18 -18 -2 1 - 15 -18 - 15 - 18
Localitatea Lugoj Miercurea Ciuc Oradea Petro $ani Piatra Neamt Pitesti Ploie$ti Reghin Re$i\a Ramnicu Valcea Roman Satu Mare Sfantu Gheorghe Sibiu Sighi$oara Sinaia Sangiorgiu de Padure Slatina Slobozia Sova ta Suceava Tecuci Timi$oara Targovi$te Targu Jiu Targu Mure$ Targu Ocna Tulcea Napoca-T urnu Severin Vaslui Vatra Oornei Zalau
0
le [ C)
- 12 -2 1 - 15 - 18 - 18 - 15 - 15 -2 1 - 12 - 15 - 18 -18 - 12 -18 -1 8 -18 ·2 1 - 15 - 15 -2 1 -2 1 -18 - 15 - 15 - 15 -2 1 - 18 - 15 - 12 - 18 -2 1 - 15
I. lnstalatii de incalzire
Capitolul 3: Necesarul de caldura pentru incalzire
c uinte, admi nistrati ve $i social-culturale sunt date in tabelul 3. 1.3 (Anexa 3. 1). ln cazul in care este necesara cunoa$terea exacta a temperaturii te a unei incaperi neincalzite aceasta se poate ca lcu la cu rela\i a:
s, I R ·t; te
= ----''-
L~
(3. 1. 5)
-
R,
in care: - t, este temperaturile interi oare conven\ionale ale incaperil or sau spatiilor invecinate [0 C] ; - S1 - aria suprafetelor care delimiteaza incaperea [m2]; - Ri - rezistentele termice ale elementelor d e con structii ale incaperii (m2.KJW]. Temperaturil e interi oare conventionale de calcul t, pentru inc aperi incalzite in cladiri de locuit, administrative $i soc ial-culturale precum $i pentru anexele administrative $i social-cultu rale ale intreprinderil or industriale sunt date in tabelul 3.1.4 (Anexa 3.2). Coeficientul de corectie CM a flu xului termic se stabile$te in functie de capaci tatea termica specifica a elementelor de constru c \ii interioare a le constructi ei m µ;. astfel: - pentru m p; ::; 400 k g/m 2, CM = 1,0 - pentru m p; > 400 k g!m 2, CM = 0,94. Capac ita tea termi ca specifica a construc \iei m p; se determina pentru intreaga c onstruc\i e cu relatia: m p,= 0,9 (Mp;/S ) (3 .1.6) in care: - Mp, este masa tuturor elem entelor de constru c \ii interioare (pere\i interiori, plan$ee intre etaje, elem ente de tamp lari e in interior); nu se ia in calcul masa elementelor de constructii perimetrale (pereti exteriori , ferestre, U$i, acoperi$, plan$eu peste subsol neincalzit, pere\i ca tre casa scarii , pereti care despart sp a\ii incalzite de spatii neincalzite) [kg] ; - S - suprafa\a perimetral a a construc \i ei prin care se produce disipare de flu x termi c (pere\i exteriori , ferestre, U$i, pere\i spre casa scarii, plan$eU peste subsoluri neincalzite, plan$eu spre pod , acoperi$uri de tip terasa etc.) [m2]. 3. 1. 1.2 Fluxul termic cedat prin sol Os Se calculeaza cu rela\ia:
Os =
Sp t; - t, + CM . ms . t; - te .
RP
ns
n 1 f - f · + 2, -·-'-e} · Scj 1~ 1 ns Rbc
[
s
+
Rbc
c
l
(3. 1. 7}
W
in care Sp este suprafa\a cumulata a pardoselii si a pere\il or afl a\i sub nivelul solului , care se calculeaza cu relatia:
Sp= Spd + p·h
[m2]
Pentru incaperi c u mai multe elemente de cons tru ctii ex teri oare, adaosul Ao se stab ileste corespunzator elementului de constructii c u ori entarea cea mai defavorabila; - A c - pentru compensarea efectului suprafe\elor reci, in scopul corectarii b ilan\ului termi c al corpului omenesc in incaperile in care elementele de constructii c u rezisten\a la transfer term ic redusa, favori zeaza intensificarea cedarii de ca ldura a corpului prin ra diati e. Aces! adaos afecteaza numai fluxul termic prin elementele de construc tii a le incaperil or a caror rezistenta term ica Rm'.:: 10 m2·K/W. Rezisten\a Rm se calc uleaza cu rela\ia:
3. 1.8
unde: - Spd este suprafata pardoselii [m2];
- p - lungimea con turului pere\ilor in contact cu solul [m] ; - h - cota pardoselii sub nivelul solu lui [m] ; - Sc este ari a unei benzi c u la\imea de 1 m situata de-a lungul conturulu i exteri or al suprafe\ei Sp (m2]; - Sci - aria unei benzi cu latimea de 1 m situata de-a lungul conturului care corespunde spa\iului invecinat care are temperatura t; [m2]; - Rp - rezisten\a termica c umulata a pardoselii si a stratului de sol cuprins intre pardoseala $i panza de apa freati ca care se determina cu rela\ia: [m2.KJW]
R
unde: - & este g-osimea straturilor luate in considerare [m]; - ?.; - conductivitatea termica a materialului din care este alcatuit stratul luat in considerare [W/mK], (Anexa I); - Rtx - rezistenta termica a benzii de contur la trecerea caldurii prin pardoseal3 $i sol catre aerul exteria [rn2·K/W], a carei valoarea este data in tabelul 3. 1.5; - tr - temperatt..ra solului (apei freatice), considerata + 10 °C pentru toate zonele climatice ale \iirii; - fei - temperatura interioara conven\ionala de calcul pentru incaperile alaturate (0 C]; - ms - coeficientul de masivitate termidi al solului, care se determina din g-aficul din figura 3. 1.1, in func\ie de adancimea panzei de apa freatica H $i adancimea h de ing-opare a pardoselii; - ns - coeficientu l de corec\ie care tin e seama de conductivitatea termica a solu lui $i cota pardoselii h sub nivelul terenului , c are se determin a din grafi cul din figura 3. 1.2. ln rel a\ia 3. 1.7, in cazul in care diferenta de temperatura t ;- t1< 0 , primul termen al rela\iei se neglijeaza.
3.1.2. Adaosuri la pierderile de caldura I A Acestea afecteaza fluxul termi c cedat prin transmisie Or cu scopul de a realiza acelea$i conditii in incaperi indiferent de orientarea lor $i gradul de izolare termi ca (elemente de construc\ii cu rezisten\a termi ca redusa). Adaosurile sunt: - Ao - de orientare, in scopul diferen\ierii nec esarului de caldura al incaperilor diferit expuse radia\iei solare $i afecteaza numai fl uxul termi c ce dat prin elementele de construc \ii a incaperilcr cu pereti exteriori $i are valoril e date in tabelul 3. 1.6.
=
1
Sr(t, - te ) ·C
[m 2. KJWJ (3. 1. 10) unde Sr este ari a suprafe\ei totale a incaperii (reprezentand suma tuturor suprafe\elor delimitatoare) [m2]; Valoril e adaosului Ac sunt date in graficul din fi gura 3.1 .3. Adaosul A c se acorda tuturor incaperilor c u exceptia: • depozitelor , casei scarii etc ., precum $i a incaperilor prin care oamenii tree sau sta\io neaza (sali de expozi\ie) purtand imbracaminte de strada; • incaperilor de produc\ie c u specific de munca medie, cu locuri de munca nestationare sau cu specific de munca grea . De asemenea, pentru incaperi de produc\ie cu specific de munca U$oara sau medie, cu locuri de munca sta\ionare, adaosul Ac se prevede numai in cazul in care locurile de munca sunt situate la o distan\a mai mica de 5 m de suprafetele vitrate exterioare. m
(3 .1.9)
Or
M
1
3.1.3. Sarcina termica Q i 1
Sarcina termica 0 ; pentru incalzirea aerului infiltrat prin neetan$e itatil e U$ilor $i ferestrelor $i a aerul ui patruns la deschiderea acestora se determina ca valoare max ima intre sarc inile termice Oi1 $i 0 ;2, in care: • 0 ;1 este sarcina termi ca pentru incalzirea aerului infiltrat prin neetan$eita\ile U$ilor $i ferestrelor determin ata in / func\ie de numarul de schimburi orare de aer necesar in incapere din condi\ia de contort fi ziologic, c u rela\ia: 0 ;1 = [nao CMVP Gp (t, - le)+ Ou ](1 +Ac) [WJ (3. 1. 11) • 0 ;2 este sarcina termica pentru incalzirea aerului infiltrat prin neetanseita\il e U$ilor $i ferestrelor dependenta de viteza de calcul a vantulu i, 0 ;2 ={CM [ EL: ( Li)v413 (ti-fe}]+Ou}· ·(1+Ac) (3. 1.12) [w] Semnificatia termenilor din re la\iile de mai SUS este: nao - numarul de
Capitolul 3: Necesarul de caldura pentru incalzire Tabe lul 3.1 .5. Rezistenta termica a benzii de contur Rtic [m 2 -K/W] Adancimea d e
Grosimea
ingropare a
fundatiei g
pardoselii h [m]
[m]
~4
6
8
2: 10
0,20
0,600
0,520
0,475
0,445
0,25
0,634
0,546
0,496
0,464
0,30
0,668
0,570
0,517
0,481
0,35
0,700
0,600
0,536
0,498
0,40
0,735
0,622
0,555
0,513
0,45
0,768
0,645
0,574
0,530 0,547
0,0
1,0
Adancimea panzei de apa freatica H [m]
0,50
0,802
0,665
0,593
0,55
0,835
0,693
0,614
0,565
0,60
0,868
0,717
0,633
0,581
0,65
0,902
0,742
0,652
0,600
0,70
0,935
0,767
0,672
0,615
0,75
0,970
0,781
0,692
0,632
0,80
1,00
0,712 0,329
0,25
0,390 0,410
0,815 0,352
0,650
0,20
0,370
0,340
0,328
0,30
0,431
0,388
0,355
0,340
0,314
0,35
0,450
0,399
0,370
0,351
0,40
0,470
0,415
0,383
0,365
0,45
0,490
0,430
0,398
0,377
0,50
0,509
0,445
0,410
0,386
0,55
0,528
0,460
0,425
0,400
"
0,60
0,548
0,475
0,437
0,414
0,65
0,568
0,490
0,451
0,425
.
0,70
0,587
0,505
0,465
0,438
0, 75
0,607
0,520
0,480
0,450
0,80
0,627
0,535
0,494
0,463
0,20
0,360
0,315
0,293
0,278
0,25
0,378
0,329
0,304
0,289
~
2,0
lnstala~ ii
I.
schimburi orare de aer necesar in incapere din c onditii de contort fiziologic . Pentru n ao se recomanda urmatoare le valori : - pentru cladiri de locuit $i similar lor: • ca min de locuit n ao = 0,792 [m3· h· 1/ m3] • bucatarii n ao = 1, 19 [m3·h· 1/ m3] : • bai : ; n ao = 1,0 [m 3 -h· 1/m 3] I - pentru $COii , gradinite, cre$e, spitale: I n ao ·V = 25Np [m 3 /h] unde: - V este volumul incaperii [m3]; - Np - numarul de persoane . - Gp - caldura masica a aerului la presiune constant
co l{)
co l{) ~
0 0 00
("') co " ~
C\J
("') co " l'-00
c)
00
I'--
~
"ciJ
- te - temperatura exteri oara conven\i onala a aerului exteri or (tab _ 3. 1-2 sau harta din Anexa IV); - k cONv - coefi cientul de transfer convec tiv prin suprafata vitrata, care se determina cu rela\ia: kcoNv = kn [ 1 + Jrn- (krr)n- 7. ( ][W/ m 2·K] (3 .2.2) unde: - n este coefi cientu l de etan$eitate a serei, cu urmat oarele valori : pentru sere etan$e n = 1,7 $i p entru sere neetan$e n = 2,0; - T(n - coeficient de penetratie cu urma toarele valori: pentru sere etan$e 1rn=O , 1; pentru sere neetan$e Trn = 0,23;
ape .
[W/m 2-KJ
(3 .2.3)
a,-t a c
unde: a, $i ae sunt coefic ien\ii superficia li de transfer de caldura determina\i c u relatiil e: ' a; = 4,65 + 1,63 'f'{s)v [W/m2·K] (3.2.4) a.e = 5,82 1 + 4,07 v [W/ m2·K) (3.2.5) (pentru v $ 5 m/s) a.e = 7 , 14 1 v 0 -78 [W/ m 2 ·K] (3.2.6) (p entru 5 mis < v $ 10 m/ s) in rela\iil e de mai sus v este viteza de calcul a vantului (tab . 3. 1.9) iar 'f'(s) este o func tie care dep inde de suprafa\a serei (fig. 3.2. 1). Daca din calc ulul a, < 5,8 W/ m2.K se ia n = 2, iar daca a; > 6,4 W/ m 2.K se ia n = 1,7. Pentru calc ule rapide se poa te folosi diagrama din figur a 3. 2. 2.
Capitolul 3: Necesarul de caldura pentru incalzire
I. lnstala!ii de incalzire
1,45 -r-- 1
I
1.40
: I
!
l--1----.~1, __,!-~+1,- tiii-~I:-1.__.j~l~i~i-~'~!_,l·--+-+-: //_,'/f ,_,1 i ! I ' ' Vi ! I ! I ,,...-r i i I Y. I :
I I
i
j
;
I
;
.
I
I
I
1
I,
~ 1 .30 +--+--------'---i,r----'---+--'---+--i--!-+_,_,~-1-1--+~~,,._+-++---'---+-<
u·
i
l
ID
o
I
,
I
V",
lm' KIW]
rr:."
1 ,4 ,.,.~ .---,- ,.., -,-
3ro
1,2 .....~
!+-+--+--+~~~-.A'-"~
~
1,0 ;+-,-~-;+-~~µ.,. •/
I/
0,0 5
.' \
·_)_
~
0~o .2
\
""'
+;~
0,3
~
x
I
\
l I
\. \
I
2.0 1,0
'
.
'
I
3,0
0
i
,..,
y
148
0
..
,,
\1 11
' ~ LV
I\
!Ir I f
" 200
" I\
1\
10 20 4(50 100 5001000 Pierderea de sarcina R [dPa/m ]
Fig. 4.2.20. Pierderi de sarcina unitare " R" pentru conducte tip " COPRAX".
2
n E
,..._
TI N
I
l!t_C'
Ob= 12 kW L-·-
0,0 1 0 ,02 0 ,03 0,05
o. 1 o . rn .2 o.3 o.4 o,6 o.9 Debitul de fluid Gfl/s]
Fi g. 4 .2. 19. Pierderi d e sarc in a unitare " R" - - - - - - · p entru c ondu ct e tip " ECOTUBE" .
0101 ""1
II
E
l:&=
l[) I ("')
I o
1 1,' 11..c: I
__J Fig. 4.2.21. Schem a de calcul a in stalatiei bi t ub c u di stributie inferi oa ra ~ i circ ul afi e naturala.
--·
· -- -·- ---~--------------- ---
··--- · .
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
Anexa 4.1
..
I. lnstalatii de incalzire
I
Tabelul 4.2.2 Densitatea apei I n fun ctie de temperatura
II
[cC ]
lkg/m 3 1
r0c1
lkg/m-']
r°CJ
rkglm 3 1
10CJ
[kg/m-' I
1cc1
!kg.Im-']
IOCJ
(kg/m·'J
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
99214
45 ,0 45. 1
990.25 9901 1 990. 16 990 .12 990.07 990 .03
50.0 50.I 50.2 50.3 50,4
998 ,07 988.02 987.97 987,92 987 .89 987 .84 987 ,80 987,75 987,71 987 ,66 987,62 98757 98752 987,48 987 ,43
55.0 55. 1
985.73 985 .68 985.63 98559 985.54 985.49 985.44 985,39 985.65 985JO 985.25 985 ,:W 985 .1 5 985,10 985.05 985,00 984 .95 98-1 .90 984.85 984.80 984.75 '184 .70 984 ,65 984,60
60 ,0
983,24 983, 19 983.14 983.08 983,03 982.98 982.93 982 ,88 982.82 982.77 982.72 982,67 982,62 98257 9825 1 982.-16 982 .-11 98236 982.3 1 98226
65.0 65 .1 65.2 653 65.4 655 65.6 65.7 65.8 65 .9 66.0 66,1 66.2 66.3 66.4
98059 980.53 980.48 980 ,4 2
-10 .0 40. 1 40.2 40.3 40,4
,
--·- ---·-----.
405 -10.6 40.7 40.8 -10 ,9 41,0 41 ,1 41.2 41.3 41 ,4 4 15 41.6 41.7 4 1.8 41.9 42.0 42.1 .p , 4,_ ,.)
I
i
i
I
i !
0
42 ,4
425 42 .6 42.7 42 .8 -1 2,9 43,0 -1 3.1 43,2 -1 3.3 43.4 435 43.6 43.7 43,8 -1 .l.9 4-1 .0 -1-1 ,I -1-1.2 4-1 ,3 44.-1 44 5
-1-1 .6 --· -1-1 ,7 -14 .8 4-1.9
!
..L I I
I
!
992.20 992 .17 992. 13 992.09 992.05 992.0 1 99 1,97 99 1.94 99 1,90 991.86 99 1,82 99 1,78 99 1.74 991.70 991.66 991.62 99158 99 155 99 15 1 99 1,47 99 1,43 99 1J CJ 991.35 991.3 1 99 1.27 99 1.23 991.19 99 1,15 99 1.1 1 99 1,0 7 991.0 3 990.99 990,94990.90 990.86 990 .82 990 .78 990 ,74 990 .70 990.66 990 ,62 990.5 8 990.54 990 .50 990.-l(J 990.-1 2 990.38 99()~'\
I
i ! I
66.6 66,7
66.8 66,9 67.0 67. 1
! :
98037 980.32 980.26 980.2 1 980, 16 980 .1 0 980.05 979.99 979,93 979.87 979.82 979.77 979,72 979,67 979,6 1
979.56 979.50 979 ,44 672 979 .39 ·- - - · 67 J 979.33 97928 67.--1 97922 675 979. 16 67.6 67.7 979. 11 979.06 67.8 67.9 979.00 68.0 978.94 68 .l 978.88 68.2 ~-~ 68 .3 978.77 68.-1 _J__ 978 .7 1 978 .Ci6 68 .5 68.6 978.61 ·---6S ,7 978.55 -- 6s~ 978 5 0 978.-1-l 68 .9 69.0 978.38 69 .1 978 .3 2 978 .27 692 97821 69 .3 I 69 ,-1 978, 16 978 .10 69.5 978 .0-1 69,6 977.98 69.7 977 ,9J 69.8 ' 69.9 ! 977.87
I
I
I I I
I l !
I I
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
I. lnstalatii de incalzire
Tabelul 4.2.2 Densitatea apei in functie de ternperatura - continuare lkg/m 3J
!"CJ
[VCJ
0
r c1
[kgtm 3]
[oCJ
[kgtm 3j
[kg!m3]
["C]
rkg!m 3 ]
I
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
70.0 70. 1 70.2 70,3 70.4 70.5 70.6 70.7 70.8
977.8 1 977 ,75 977,70 977 .64 977,58 977.52 977,46 977,40 977.35 977 29 977.23 977 ,1 7
75.0 75, 1 75,2
974.89 974.83 974.77 974.7 1 974.65 97459 974 ,53 974 .46 974 ,4 1 974,35 97429 974.23 974 ,16 974 ,10 974,04
80.0 80, l
97 1.83 97 1.77 97 1.7 1 97 1,65 97 1.58 97 1,52 97 1.46 97 1.40 971,33 97 1,27 97 1.2 1 97 1.1 4 97 1,08 97 1,02 970.96 970,84 970,83 970,77 970.70 970 ,63 970 ,57 970.50 970 ,44 970 ,38 970 ,32 970,25 970. 19 970 ,06 970.03
85,0 85, 1 85,2 85,3 85,4 855 85.6 85,7 85 ,8 85 ,9 86.0 86, 1
968 ,65 968,58 968,52 968,46 968 ,3 9 968.33 96827 96820 968. 14 968.07 968.00 967 ,93 967.86 967.80 967 .70 967 .67 967.6 1 96754 967,.-18 967,4 1 967,34 967.28 967,2 1 967, 14 967 .08 967 ,0 1 966.95 966.89 966 .8 1 966.74 966,66 966.62 96655 966.48 966.4 1 966,35 966,28 966.2 1 966 ,14 966.m;
90.0 90. 1 90,2 90 ,3
965 ,34 965.28 964.2 1 965 ,15 965.08 965.0 1 964 ,94 964.88 964.8 1 964.74 964,67 964,6 1 96454 964,47
95.0 95. 1 95,2 95,3 95,4 95.5 95.6 95,7 95,8
70.9 7 1.0 7 1,1 7 1,2 7 1,3 7 1,4 7 15 7 1.6 7 1,7 7 1,8 7 1.9 72.0 72. 1 72.2 72,3 72 ,4 72,5 72,6 72,7 72,8 72,9 73.0 73 ,1 73,2 73,3 73 ,.l 73 5 73,6 73,7 73 ,8 73 ,9
I
977. 12 977 .07 977.0 1 976.95 976.90 976.84 976,78 976,72 976,66 976.60 97654 976 ,48 976,42 976,36 976,30 976.25 976. 19 976 ,13 976.07 976.0 1 975.95 975.89 975 ,83
I
I
I
975.77 _J_ 975.7 1 975 .67 f 975.6-0 975.54 I
75 ,3 75,4 755 75 ,6 75 .7 75,8 75 ,9 76.0 76, 1 762 76,3 76,4 76.5 76.6 76.7 76.8 76,9 77,0 77, 1
772 77,3 77.4 77,5 77.6 77,7 77,8 77,9 78 ,0 78, 1 78,2 78,3 78,4 785 78,6 78 .7 78.8 78 .9
973.98 973,92 973,86 973 ,80 973,74 973 ,68 973.62 973,55 973,49 973,43 973,37 973,3 1 97 3 .25 973. 19 973 .1 3 973,07 973,01 972,95 972.88 972.82 972.76 972.70 972,63 972,57 97251
80.2 80.3 80.4 80.5 80.6 80.7 80 ,8 80,9 8 1.0 8 1,1
i
'
I
I
I
812 81.3 8 1.4 8 15 8 1.6 8 1.7 8 1.8 8 1.9 82.0 82, 1 82.2 82.3 82,4 82,5 82.6 82.7 82,8 82,9 83.0 83 .1 832 83 ,3 83.4 83,5 83 ,6 83,7 83 .8 83.9
970,00 969.94 969,87 969 ,8 1 969,75 969 ,68 969 ,62 969.56 96950 969,43 969.37
I
862 86,3 86,4 86,5 86.6 86,7 86.8 86 ,9 87,0 87 ,l 87.2 87,3 87 ,4 87,5 87,6 87,7 87,8 87,9 88,0 88,1 88.2 88 ,3 88.4 88,5 88 ,6 88.7 88.8 88,9
90.4 90.5 90.6 90.7 90.8 90.9 9 1,0 9 1.1 91.2 9 1,3 9 1,4 9 15 9 1.6 9 1,7
9 1.8 9 1,9 92 ,0 92 ,l 92,2 92.3 92.4 925 92 .6 92 .7 92.8 92.9 93 ,0 93, 1 93.2 93,3 93,4 935 93.6 93,7 93.8 93.9
964.40 964,33 964.26 964. 19 964, 13 964.05 963.99 963 ,92 963,85 963,78 963.7 1 963,65 963,58 9635 1 963.44 963,37 963,30 963,23 963. 16 963. 10 963.03 962 .96 962.89 962.82 962,75 962.68
[kgtm3]
0
r c1
12 I
I I
i
95.9 96 .0 96. 1 962 96,3 96,4 965 96.6 96.7 96,8 96.9 97,0 97, 1 97,2 97.3 97,4 975 97,6 97.7 97.8 97 ,9 98,0 98 .l 98,2 98,3 98.4 985 98.6 98.7 98,8 98.9
I
96 1.92 96 1.85 96 1.78 96 1.7 1 96 1.64 96 1.57 96 150 96 1.43 96 1.36 96 129 96122 976 1,15 96 1,0 8 96 1.01 960,9 1 960,87 960,80 960,73 960 .66 96059 9605 1 960.44 960,37 960,30 960.23 960, 16 960.09 960.02 959 ,95 959.88 959.8 1 959 ,74 959.67 959.60 959,53 959,46 959 ,3 6 959 ,32 959,24 959.17
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
I. lnstalatii de lncalzire
Tabelul 4.2.3 Pierderi de sarcin a unitare " R" pentru conducte din ofel, la ~ t = 20 K
trul
I nominal j
=
Cond ucte din o\cl ohi ~ nuit pcntru insta la\ii
Tipul co ndu ctri Oi:unc-
Tabelul 4.2.3 Pierderi de sarcina unitare liniare " R" pentru conducte din otel , la ~t 20 K - continuare
int erior
in
) l8
nun
12,25
1/ 2
31.1
15,75
21.25
1
27
35.75
41.25
Diam e-1 nominal
llHll
j
nun
I rul
Q debitul de caltlur:i [kW] v · vil c7~) a pci [m/s)
R [P::i/m]
I
I ~ I Q I I
lQ
I
9:-1 1 0 .06
16 .9 0 .06
2 15
om
33 .7 40 .1 O.OS , O.OS
11 .9 007
21J 0 .08
27 0.09
42 .1 0 ,1
14 0 .08
25 0 ,1
3 1,7 0 .1
-19 A 0 ,11
17 .4 0 .1
3 1.3 0 . 12
40 ,I 0. 13
62 I 73.7 0 .14 0 .15
,.
'.'0 5 36 .6 0. 12 I 0 .14
46.6 0 .1 5
7:>.6 0 .17
Q
,.
23.1 0 .1-1
4 1,4 0 ,16
52.8
82, 1 i 97 .7
0 ,17
0 ,19
45,9 0 ,18
58.3 0. 19
9 1.l-> I
50 0 . 19
63J 0 .2
98.9
53.7
0 .2
68 .6 0.2'.'
106 0.24
57 .-l 0 .22
T.1,3 0 .'.'4
11 3 0 ,26
6 1 .I 0 ,2-l
77 _1 O.:>-l
120 I 142 0 .28 0 .28
75,9 OJ
96 .S OJ
1:19 0 3 -l
I 0 .36
885 0 .3-l
11 2 0 ,36
174 0 ,1
'.'0 7 0.-1 2
139 0 .44
2 16 0 .5
257 05
0.03
v
I
5.08
Q
0 ,45
J.05 O.G35
'.' .0 1 O.O-l5
4 35 U.05
-- I O.G3 0 54 5
1.24 0 .04 5
2.38 0 .05
! 0 ,69
I o.o-1 5
157 0 .05
3 0,06
6 .45 0 .08
0 -P : 0 .8 1 o .64-s o .o5
I .84 0 .06
35 2 0 .08
7 .s8 n .o9
2.0S 4 om_J o .o9
lL59 0 .11
0 .35 0 .035
2
Q
0.5
0.~5
v
I .5
Q
0 .06
v
~,~ 0 .0o
Q
O.G7
95 1 O.Q9
Ii
I 11.2 I I I
v
Q
3
v
Q
.j
0 .1
12.7 0 .12
s
9 57 ' 14 ,I 0 .1 • o .u
6
Q
,.
25 .6 0 ,15
4 ,84 0 .1
10..I 0 .13
15.3 0 .14
7
Q
27.9 0 .10
5.2
11.2 0 .1-l
165 O,IS
8
0. 11
9 I Q 0 .65 : I .28 5.57 ,___ _ _ _ ____.!_'·___,._o_._ 07---+_0_._ 0~9- 0 .12
12 0 . 15
17.7 0 ,I Ii
9
5.9 1 0. 13
12 .1 0 . 16
18.7 0.17
10
7,-1 2 0 .16
15.8 0 . 19
235 0 .22
27J5
5
6 f--- - - --
7
8
0.92 006
0.-17 005
, ,
I Q
052 I J.O_H 1 , o .o5 o no --'---+- - - + - i Q I 057 l I. I I I v I 0.06 ! O.G7 '
l
Q
I
\'
l
I I
0 .6 1 1 1.2 0 ,06 O.OS
20
I Q i \' I
I
30
! .JO 50
60
Q
I\
Q ,.
I Q
1.02
I
2.72
I
I I
3.09 0 . 11
2
45 4 0 .16
I
0. 19
5 .69 0 .13 , 0 ,16 I 0 .2
10 .9 0 .2-l
15 ! 2.95 0. 16 0 .19
12.1 0.'.'8
6.72
I i
1.7 0 .18
I
Q I 1.9
I
I
-l .·13 0. 10
fsf.9~
I 1.28 I 252
!\ I \
2.5 2 0 ,09
I
I 0.3,8713
O. IJ i 0 .13
I \ I I Q :! I
I
0 .87 ' 1.71 O.G9 0 ,11
I
l 0 ,1)9 I 2 ,9 1
ug I
I
10 Q Ii o .69 ,___ _ _ _ _ _ ,l_'"___._o_ ._0_7 -+--o_ ._0 4 15
I
23 1 o .o s
0.2 4
0 .22 I
2n 0 .28 . 21. 1 o _.S 93.5 O.-l 6 0 5 '\ I 0 .6S : O.S 0 .85 ' \ : 0 38 •- -2-.1c-, - - - - -- Q___.ii3-_9_s _ 1,___7 .s.i 17.6 I 33. 1 i 70 5 10 3 80
1
1---------c~__,--~-·-
1.
I
i.
!I
I
300
\'
' Q
. 0 ..J '.' · . 0 .5
I .\ s
, !
0.-1 6
I 8 .~:6
0 .7 ~
0 .6
I 19 .S 0 55 I 0.7
I i
! 0 .85
l
11 6 I .I
i
30 .1
I 0 . 18
Q
32.1 0 .19
!, .
Q
I 34
v
I
15
Q
I
'.'O
Q
. I
o2
42 .9 : 0 .26 50
,. ,.
OJ
1
2'!..7 ' 27 .1
o.os
I o.os
!
50 .2
'1
0. 1
58.8 0 .1'.'
I
0.2 02 2
865
I
i 0 ,17 I 0 .2 108 i On !
!
11 7 0 .2.i 127 0 .26 134 0.28
·1
i
l
17R
30
Q
,.
i 0,36
11 0 U.4 2
-10
Q
i 72 .-l I 0 .-1 2
128
163
05
05
252 I 0 .6
299 0 .6
I 1-l 055
182 ! 284 0.6 0 .65
336 0 .7
50 60
I
,.
I I
Q \'
!
Q
·- - - - - - - + - - -
!
so
I
i'
()
-
v
6 1,----
1112 1
o,og 0, 18 2 1
2
-
-
1 2,5 2 1,30_ _ _ _ _ _ _ _ _ 1,30 1 T
3,5
~~ru
T ermoplastice v1/v
v 4
12
5,0 0,00
0
----· ___0_,3 · - · - --- - - - 0,3 1,0 - ----0,2= 8 i l-- f f i 8 1,5 0,5 ~ _ 1,3 0\el ----- _ _1_ -o,g Cupru
--
I ~-
I
~rmop l as ti ce
v1 /v
- - - --
0,0 1,5
----
0\el ,_ ___Cupru_ _ Termoplastice
t]±j- 0,4 1,3
__1_, 1_
Lip·+-arr-..
0,8 0,6 0,6
0,5
0,0
0,8
1,0
2
Teuri de trecere cu derivatii la 45° v2lv
..
v
5
La separare
v,
~:s· V2
0,3
0,4
d~ > - - - - -
0\el
6
La impreunare
.
0,3 0,4 __0,5-
,_ O,?_
d1oV 1
~4~-
~
- - - -1-
CUP':!:!_ Termoplast1 ce_ Otel
dz, V2
0,3 -1 -3
Teuri de tr ecere in contracurent V2
La separare
T~
1 -
-
--
--
1
i
o:3-- -
_ Q,5
__
---
-1
__ ..__
0,4
~~oat - 0:3 -
---·
0 ,8
-----
~--·------
------·-- -- - -04 -vv v __ O\el _______ 6_2_ _ Cupru __ _ Termoplastice
-
-·-
-
O, iL_ - - - - - _Q,_3 - __9_,1?_ _-02_ ----- = r - 1-
------
Cupru Termoplastice
0~4
----
0,8 0,8
!:_u ____ ----------------------- Termoplastice 0,9 1 v1/v 0,5 - · - - - -~ -- -- -------Otel 0,5 - - __Q,Q _ _ -------Cupru 0,3 0,4 Termoplasti ce 0,5 0, 1 0,2 I - - - - 1- - - - -
d,v
0,6
-
o . ~--
-· --
___ - · -
1-¥ 1___ --~
__
_
__
---
- ---
--~----- ---0, 2
0.8 J 1 _t =.3-+ 1. H 2 I__ 30.6-___I- 1.8 __ ~_1.3 ___ _i _0 ,8 - 0 ~?
--
---
·----
-1,5 1,3
-----------
l. lnstalatii de incalzire
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
Tabel 4.2 .4. (contin uare V2/V .d2frl_~
La impreunare
~2
v
Rob inete si armaturi de sens Robinete c u ventil $i scau n oblic
9
c:6J
10
Robinete c u sertar
11
Robinete cu ventil si scaun drept
12
13
Robinet drept de radi ator Robinet c oltar de radiator
14
Robinet de inchidere sferi c 15 Schimbare de nivel (curba etaj) 16 Clape ta cu ventil
17 18
19
20
Clapeta de sens Oi stribuitor
Colector
Lira de dilatare
2 1 Compensator axial 22 23
24
25 26
Supapa de siguranta Cazan
Corp de incalzire radiant Corp de incalzire cu plac i Racorduri de rezervoare
~
JJ ~
kJ [) 0 .0973
256 0 .0372 383 0,0557 -1 8-1 0 .070-1 57 1 0 .08 31 603 0 ,0878 634 0.0923 663 0 ,0966 692 0 .10 1 720 0 .105 760 0 .1I I 799 0 ,11 6 S-19 0 .124
I I
0 .103 462 0 .1I I --19 1 0, 117 5 18 0 .12-1 5-15 0 ,13 570 0.137 595 0 ,14 2 619 0 .148 642 0. 154 I 687 0 .JM I 729 0. 175 ! 770 0. 18-l
CJOS
0 .132 'J6-I 0 .14 10 18 0. 1-18 1069 0. 156 I I 19 0. 163 11 67 0. 17 121-1 0 .177 1259 0 . 183
~----
I
!
i
o.i:~ s
t
375 0. 133 -10 1 0 .1-1 3
iI
~ 26
I
0. 152 450 0. 16 -1 73 O.lciS
54. 2
4'~ J_
I I
333
0 .11 8 347 0. 124 36 1
42 . 1,5
I
i I
I
i
I I I
I I
80') 0 . J 'l~
II
1 3~ 6
0. 1% 1-129 0 .208 1508 0 .2 2 158-1 0 .23 1
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
I. lnstalatii de lncalzire
Tabelul 4.2.7 Pierderi de sarcina liniara unitare '" A" pentru conducte din cupru , la tit= 1 K - continuare Ot·bit
R
[k g/h]
[Pal m ]
Vitcza
Di,.mctrul co nduc tdo r [mm[
6· I
[m/s] G
II
I_\
I ~
0 .8 15 O.Dl t;5
G
0 .877 0,02
,.
i.
l
15
'
\'
203 0.07 37
I·+ 0 .0798
2 1.2 0,077
4.76 0 ,0-18 1
G
I 0.0228
G v
v
-1 2 0 .090-1 43.8 0.0944
I
i
5.08 0,05 13
16 0.09 12
!
5.39 0.05-1 5
17 0 ,0969
23.8 0 .086 5
1.1 3 0.0257
5 .7 1 0 ,0577
IS 0. 10 3
24 ,6 0 .0895
50.8 O,I09
1.19 0.027 1
6.03 0 .0609 6,34 0 .064 l
13.6 0 ,0775
25.4 0,024
52.5 0. 11 3
262 0 .0952
6.98 0 .0706
14 .9 0 ,08-1 6
1.s 0.034 2
7.6 1 0.077
15.7 0 .0 89 1
1.63 0.037 1
825 0.083-1
I ,75 o.0399 1,88 0 .0-128
8.88 o .o89s
125 0 .0285
G
I
l
l
I
I
22. 1 0,0803
I
22,9 0 .083-1
18 . J
15 · I
15 o,os5s
1.0 7 OJJ2-12
v
20
13 0.0 74 1
0.94
G
I')
.J .12 0.0-1 17 4 ,-14 0 .0-1-19
0.0 2 1-l
v
IS
12 · I
\'
G
17
II
10 · I
G
,.
Io
1
8· I
I l
77 .8
!
81 0. 11 5 84, I 0 .1 2
-1 7 !1 0. 102
i
I
49. 1 0 ,106
81 .1 0. 12-l 90 0. 128
1-1 3 0. 13 1
I,
!
149 0 .136 155 0. 141
!
264 0, 15-l
I
!
275 0 .16 285 0.1 66
16 1 0, 146
I
5 17 O.lS-1
! 1
;
I I
I
883 0 ,2 1 l
537 0.1 9 1 558 o.19s
9 19
o.n
1863 0.21 1
596 0.21 2
986 0,236 101 9 0.244
1n8 0.28 1 199 1 0 .290
6 15 0 .2 19
10 50 025 1
0 .15 1
92.9 0.1 32
17 1 0. 156
3 15 0. 183
54. l 0 ,11 6
95.7 0. 136
176 0.16
324 0.1 89
633 0225
27.7 0 .101
57,2 0. 123
IOI 0 .144
186 0. 17
3-1 2 0 .199
668 0.238
29. 1 0. 106
60 .1 0.1 3
106 0.1 5 1
196 0 ,178
360
102
0.209
16 ,-1 0 ,0934
30.5 0. 111
63 0 .1 36
Ill 0.158
205 0 . 187
376 0.219
172 o.0976 17.9 0 ,102
3 1.9 0.116 33.2 0 ,12 1
65,8 0. 142 68.5 0. 1-18
11 6 0 .165 12 1 0. 172
2 14 0. 195 223 0 .20 3
393 0.229 408 0.238
767
130 8 031 3 1360 0.325
14 0 .0799
i
i
I
16(,
577
0 .205
I
I
1796
0.262
1
953 0.228
295 0.172 305 0.1 78
I
165 7 0 2 -11 1728 0.252
I'
0, 111
45.7
54 . 2
42 . 1.5
35 . 1.5
1-1 .s 0 .106
I
! 0.098-1
I
28 . 1.5
22 · I
!
2052
!.
0299
1os 1
I!
2 11 3 0 .308
0 259
-~--l-~~~+-~~---+~~~-1-~~~+-~~-+~~~-1-~~~+-~~---+~~~-+-~~~+--~~--+~~~-i
G
2'2
I
1.38 0 .0 1 14
I
I
I
0.2 73
11 -11
2229 0 325
0,25
11 99 0287
234 1 034 1
735
125-1
0261
03
24-1 8 0.3 56
~-~+-~~---+~~~-~~~~+-~~--+~~~-+-~~~+-~~--+~~~-+-~~~+-~~--i~~~-.+-~~---t
G
2·1 ~
v
-~+-~~--l~~~--+-~~~+-~~~1--~~--+-~~~-+--~~~1--~~--+~~~-+--~~~1--~~-t-~~~~
G
26
\'
I
-~-+--~~~+-~~-+~~~-+-~~~+-~~-+~~~-+-~~~+-~~-+~~~-t-~~~+-~~-4~~~-t
G v
G
30
-
v
~-
1
952 0 .0962
I
0213 797 0.283
2552 0312 2653 0 3 86
~~-1-~~~-r---~~+-~~---r~~~-t-~~~+-~~---r~~~-t-~~~-r-~~-r~~~- r~~~t
2.07 0 .04 7
G
33
v v
G
-lO
18,9 0. 108
35. l 0 . 128
11 ,4 0 ,11 5
19 ,9 0. 11 3
37 0.135
0, 164
2.s 1 0.057
11.8 0 , 11 8
2 1.2 0 .12 1
39.3 0, 1-1 3
s1 0 . 174
2.S2 0 .064 1
12. l 0 .122
22,7 0. 129
-l 2. l 0,1 53
86.7 0 .187
153 0 2 18
3. 13 0.07 13
12.3 0 ,125
242 0 ,138
4-1,8 0,163
92, I 0. 198
25.6 0, 146
-l7.4 0 .172
97,4 0 .2 1
26.9 0, 153
49.9 0 ,18 1
28 .2 0. 16 1
52 .2 0. 19
2,26 0 ,0 5 13
G
36
v
I
10 ,5 0.106
I
72,4 0, 156
128 0. 182
235 0,2 14
43 1 0 .25 1
84 1 0.299
761
135 0 ,19 1
2-1 7 0.225
4 )3
0 .264
88-l 0.3 14
48 1 0.28
28 1 02 56
5 15 0 .3
163 0 .23 1
298 0 27 1
546 0.31 8
172 0.24-1
3 15 0 287
10 2 0 ,22 1
180 0257
33 1 OJO I
I0 7 023 1
189 0 .269
3-l 6 o.31 5
I
I
143 0 .20 3
I
263 0.2 39
I
14 35 0 .343
2799 Ci.408
1507 0 ,36 1
2939 0.428
938 0 333
1599 0 .383
3 11 7 0.454
1003 0,3 56
170 8 0.409
3329 0 ,485
!064 0.378
18 13 0,4 34
353 1 0 ,5 14
577 0,336
l 123 0 .399
19 12 0.4 58
3724 0542
606 0 ,353
l 179 0.419
6 3-l 0.369
123-l o.-i39
I
~~-+-~~~+-~~~1--~~-t-~~~-+--~~~+-~~-'-~~~~-~~~+-~~-+~~~-+--~~~+-~~-i
G
45
v
G
50
v
j
I i
~~-~~~t---~~---r~·-
55
-
G
3,45
v
0.07 ,~ 8
G
1.76 0 .0 ~55 4 JJ7 0.0927 4.3') 0.0998
12.s 0.1 26
. 1
I
-~~~~-1--~~~+-~-~+--~~--i~~~--+-~~~+-~~~:~~~--+-~~~+-~~--i~~~-1-~~---t
(,()
v
~~-r-·
G
65 -
v
12.6 0. 127
1 I
12 .7 0. 129
II
i
--~~~--I-~~~,--~~--+~~~-+-~~~+-~~-+~~~-+--~
G
70
v
---G~-+~4.70
-1 \' - ;;- - c;75
'10
-1 _J
100
I,
v v
~ •
I ~o-r i-
G\'
13,3
1 II
I
295
0. 1 3-~
I
0 ,168
54,5 0 ,199
0.1-l 14..1 0 .14 5
i
0, 175 3 1.9 O. IS I
0.207 58. 0 2 15
34.2 0.194
63, 1 0,230
363
67. 1
\
I
11 2 0 .241
39 10
0 569
2 I00 o .5o.;
0595
-1088
-1 -~~~+-~~- ~~~~-1--~~-----<
197 028
i
36 1 0.329
66 1 0 ,385
0.251 12 1 0,26
0 292 2 13 0 ,303
I
0 ,342 390 0 .355
0,4 7 13 0 .-ll 5
129 0 279
228 032-l
I
I
I
5.9 0 .133
0 -_-• ---~ •• --........
- · •••
---
_......
•• - - ·
__,_
--
~
-- ~ -
•.- -----~- - ·_...__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~~""---"
Capitolul 4: Sistem e de lncalzire
I. lnstalatii de lncalzire
Tabelul 4.2 .9 Pie rderi d e sa rcina liniare unitare " R" pentru conducte tip POLYMUTAN ~ i PROST AB , la pres iunea de regim Pn = 10 bar Debit de flu id
Dn 15 da = 20 mm di = 16. 2 mm
G
R v [Pa/ml fm/sl 0,05 5 0, 1 17 0, 15 33 _Q,Q_3 0,04 0, 19 54 0,05 79 0,24 ---· 0,06 0, 29 107 0,07 140 _ O)!~ 0,08 176 0,39 0,44 0,09 16-20, 1 0,49 259 15 0,---523 0 ,?_3 0,20 0,97 869 1285 1,21 ~ 2~_ - 0,3 1,46 1778 0,35 2340 1,7 1,94 2963 ~--0,45 .. 366~ _ ___b!_?_ 0,5 4431 2,43 -_Q, 6 ·0,7 fl/sl 0,01 0,02
1·
- ~-
0,9 1 1,1 ... 1,2 1,3 Debit de fluid
-
.... .
-
Dn 20 da = 25 mm di = 20,4
v
R [Palm! 2 6 11 18 27 36 47 59
[m/s] 0,03 0,06 0,09 0, 12 -0,15 0, 18 0,2 1 0, 24 __ 0,28 0,3 1 0,46 0,6 1 0,76 0,92 1,07 1,22 1,38 1,53
72 87 .. 175 289 427 588 773 980 1208 1457 20 15 2664 3376 -
Dn 50 d a = 63 mm d, = 51,4 mm
.
Dn 25 da = 32 mm d; = 26 mm
1 ,8 ~
2,14 2,45
-
-
Dn60 da = 75 mm d, = 61,2 mm
-··
Dn 40 da = 50 mm di= 40,8 mm
Dn 32 da = 40 mm d; = 32,6 mm
Debit de fl uid
R v v G R !Palm] fm/s] fPa/mJ fm/sl fl/sl 1 0, 12 10 0.02 0, 1 0,24 2 0,04 0, 2 31 -· -- -·. ..... 4 0,06 0,3 63 ~36 6 0,48 0,08 0,4 104 .. 9 0,09 154 0,6 0,5 _ - 12 0, 11 0,72 0,6 2 12 15 0, 13 278 0,7 - - ·-- -- ~19 0,8 354 0,96 0, 15 23 0, 17 435 1,08 0,9 1,2 0, 19 1 28 526 55 0,28 784 1,5 1,25 91 0,38 1085 1,8 1,5 134 2, 1 1436 ···---- . 9.~.?. - . .. _! ,~5 _ ... 2, 4 185 0,57 2 1822 242 0,66 2,25 2262 2,7 306 0,75 3,0 2,5 2737 --· 377 0,85 2,75 3262 3,3_9 .. 454 0,94 3,59 3 3823 626 __ 1_1_3___ _3.!.~~ -- -~!.?._ . 3,89 ·-- 1,32 826 3,5 1048 1,5 1 3,75 ·1293 1,7 4 1562 1,88 4, 25 ---·1857 2,07 4,5 2 17 1 4,75 2,26 ·25 13 2,45 5 Dn 70 Debit Dn60 da = 90 mm de da = 75 mm d; = 73 ,6 mm fluid d, = 73, 6 mm
-
R v [m/s J [Palm\ 0,08 3 11 0, 15 0, 23 22 0,3 1 36 53 0,38 73 0,46 95 -·· - ..Q.2i__ 0,61 21 149 0,69 179 0,76 267 - . _0,96 1, 15 368 1,34 485 6, 16 1,53 762 ~ .7?_ ·-· 1,91 923 1095 2, 1 1284 2,29 1484 2,49 2,68 1695 2,87 1925. . . · ·2168 3,06 242 1 3,25 2685 -· . 3,44 2960 3,63 3261 3,82 On 70 da = 90 mm di = 73,6 mm
v v v G R R R v v R G R [Palm] fm/s ] [m/s) [l/s ] fm/s ] fl/s] [m/sl fm/s] !Palm] !Palm] iPa/mJ !Palm\ 0, 12 0,08 1 0,06 1,78 1,23 5 2 5,25 497 200 ·-- r--- .. - 0,25 0,5 18 22 1 1,29 540 8 _O _JJ_ 3 _....l&Z__ __Q, ~L_ -·· ~50 --·r------'--. -- · - -· -~ ---·--·7 0,75 0 ,36 1,35 0, 16 36 18 5,75 587 1,95 239 -· 0,25 - - -1 0, 34 11 0,24 26 6,00 632 2,Q4 ___ .?~ - __l,_!!_ _ - ~ --- 0,48 - .. 279 1,47 0,42 16 0,29 1,25 0,6 38 6,25 88 2. 12 682 -1,53 1,5 22 53 6,50 730 300 12 1 _ 2.2 1 OJ?. 0_, 3_~ .. -22.} . . . . .. - ·- - · - - ' - - - . --·-·-0 ,84 0,59 0,41 6,75 2,29 160 69 29 783 320 _ 1,59 1_25 0,68 342 __ ] _,65 2 - -·- 203 -- _Q.~§ _ 88 36 --·- 0,4 7__ . _ ]_,QQ_ 837 _12.IL_ _ - --· ----· 1,70 1,08 108 0,76 45 7,25 2,25 2,46 365 250 0,53 893 __ 1,76 ___ l,2 2,5 0,85 54 302 13 1 0,59 7, 50 2,55 388 950 ·------ -------· - --- - - ------2,75 1,33 41 2 1,82 155 0,93 64 0,65 7,75 2,63 .. - 359 - 1009 -1,88 3 42 1 75 2,72 437 1 0,7 1 1 , 0 ~_ J..,!5__ - · -18 .... ~ QO__ - -1069 --- - - - __ __b?_O_ _ 462 1,94 484 1,57 -- --- 1, 1 0,76 209 86 8,25 JJ-3_1__ -- 3,25 - 2, 00 1,69 98 1193 2,89 488 553 239 1, 1_9 Q,!}2 - - -8,50 ~-~? r----- ----··--- - 514 2,06 2,97 3,75 1,81 270 1,27 111 629 - .. 1258 ~ .Q&§__ -- 8,75 -- -- - - - - - -4 705 304 568 __l, !.?.__ 1.36 ~06 l ,93 ---- -- - - -125·--- __0~4_ __ - ~Q~ _ - 1323 __.S_23 _ 3, 14 2,05 596 4,25 _ 787 339 139 1 1 .~i__ 1389 ~. ~? -·-------- 874 154 624 2,29 4,5 2, 17 377 1,53 1,06 9,50 1465 3,23 ---..---·· 4,75 3,3 1 653 . 2,35 __ 963 413 1,6 1 170 1534 2,2~ _J21_~ -- +-~ .. f-· - - · - · - - ··· . ----2,4 1 5 2,4 1 3,40 686 187 1, 18 10,00 1605 1056 455 1,7 i--- -
- --
-~--
-
~
~--
-
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
l. lnstalatii de lncalzire
(4.2.27) H!Jt ~ L(Rl+Z) t+M•J ____ ... _
- .. _ ...,,f' _
Fig. 4.2.2 2. Sc hema de calc ul a u ne i co loan e bitub cu circu lafie forta t ii pentr u consumatori co lectivi.
= mm
max
=
(1 - a ) H min DC
(1- 0 33) -176 1 =
'
= 6 1 5 Pa/m '
2 -(3 h+h0 )
2 (3 2,7+ 1, 5)
(1- a) H max
(1 - 0,33) 2349
DC
2 (3 h + h0 )
2 (3 2,7+ 1,5)
82
Pa/m
- diametrele preliminare $i calculele hidraulice sunt centraliza te in tabelul 4.2. 12 • verificarea calc ulului de di mensionare a circuitului prin cipal cu expresia 4.2.27 !-IBB = 176 1 :::; L(Rl+Z)1+2+3+4 = 2009 :::; H'!}fY = 2349 Pa inca drarea p ierderilor de sarcina in tre cele doua limite se face introducand o rezisten\a sup limentara Z~F = 300 Pa prin reg larea robinetulu i mon tat pe corpu l de incalzire 01. Alegerea trep tei de reglare se face in functie de tipul rob inetului ales: T~F = f (G1, Z~F) = 300 Pa in care: 1 80 G1 = - a, 3600 = · 3600 = 79 l/ h Gp (fri - fi ) Pm 4,18 20 ·0 ,98
• se cont inua calculu l de dimensionare a racordurilor
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
I. Instalarii de lncalzire
stabilind presi unilc disponibile in fi ecare racord aplica nd rela\ia 4.2. 8 !?i diametrele conductelor (tab . 4.2. 12). - racordul 2. 1 • presiunea disponibila Hf; = I:{R!+Z}y - zH/~, = I:{R!+Z}1 - 1 ·Hfm = 972,6 - 165, 15 807,45 Pa H fm = O,S·g ·h·(P; - Pd) = 0,5·9,81 ·2,7· 12,47 = 165,15 Pa • diferen\a de presiune nedisipata in racord este preluata de robinetul de incalzire zFiF= 807,45 - 274,80 = 532,65 Pa • treapta de reg lare a robinetului T,{p = f (fo, z,fF ) in care: 1,50 G,= 3600 = -3 600 = 65, 9 l / h Cp (t,, - t;)p m 4,18 200,98
calcul . exprimat in kW; Vx - viteza agentului termic pe tron sonul considerat , stabilita pe baza recomandarilor din tabelul 4.2.6, in func\i e de diametrul conductei, exprimata in m/s. Vitezele se aleg crescatoare de la coloane catre planul de racord , pentru primul tron son putandu -se adopta viteza ob\inuta pe ultimul tronson al coloanei; • se calculeaza pierderil e de sarcina liniare :;;i locale utilizand tabelul 4.2.4 pentru R, 4.2.5 :;;i 4.2.6 pentru Z. Calculele sunt centralizate in tabelul 4.2.14 . in cazul in care se cunoa!?te presiunea disponibila HR in racord este necesar sa se asigure condi\ia de echilibru hidraulic:
- racordul 3. 1 • presiunea disponibila Hf; = I:(Rl+Z }y - zH/m = I:(Rl+Z)1+2 - 2 ·Hfm = 1243,6 - 330,30 913,3 Pa • treapta de reglare a robinetului r =J (G3, J in care: zFiF 913,3 - 278,4 = 634,9 Pa G3 = fo = 65,9 J/h - racordul 4. 1 • presiunea disponibila Hf; = I:(Rl+Z}y - zH/m = I:(Rl+Z) 1+M - 3 ·H /m = 1785,8 - 495,45 = 1290, 35 Pa • treapta d e reglare a robinetului TR~ = f (G4, ZR~ ) in care: ZR~ = 1290,35 - 223,2 = 1067, 15 Pa G4 = 70 J/h Calculele de stabilire a diametrelor :;;i de determinare a pierderilor d e sarcina sunt trecute in tabelul 4.2. 12.
• se dimensioneaza circuitele secundare stabilind presiunea disponibila in functie de care se determina pierderea de sarcina liniara unitara medie:
=
a
=
FiF
I(R
l +Z ) :s; HR
(4. 2.35)
1~ 1
Tabelul 4.2.13 Valoarea coeficientilor de rezistenta locala "~ ", pentru coloana T, (ex. 2)
ziF
Nr. Corp Cpo Curbe Rdr 2 2 r/d=4 lr. incalzire I
25
4
2
-
-
3
..
v I,.,
'ITS rri
Li;
2 2 3 · 0J v 1/v 2=0. I 9/0 2=0.95 OJ
OJ
11.7
-
2 . 0, 15 v 2/v3=0.2!0 ,3=0 ,66
0,3
0,8
1.4
0 .7
1.25
I-
-
-
-
2· 0 .15 V3/V4=0J/0,22= 1J6 0.25
4
-
-
-
2 OJ
2 .1
25
4
3. 1
2.5
4 .1
2,5
r--
-
-
0,6
I 2 2 0 3 v2 _/v 2=0 .l 6/0 .2=0,8 0 .5
IJ
12,9
4
I · 2 2 OJ V3 1/V3=5.6
476
565.6
330 149 35 -1 79,35 76s 765
1
14'.'. 2 142.2
9 12.2 9 12.2
189
989
800
1
104-l.'l5
I
--
9 122 190 1.2
Tabelul 4.2.12 Dimensionarca conductelor coloanei T1 (ex. 2) Nr.
Q
tr.
[kW ]
[m]
[in ]
[m/s]
R [Pa/111]
Li;
1.8
8,4
3/8"
0 ,19
55
I I ,7+ZRr=300
3.3 4.8
5,.1 5.-1
3
d
.j
I
6 .-1
6
0.1
I
15
J
i
Z
(RI + Z)
[Pa)
[Pa]
[Pa]
-162
2 10.6+300=510.6
972.6
L(RI + Z)
[Pa]
I
972,6
-----t---~--------t---;------c-:-----1------,-:c=----~---
I
112·· 112"'
i
3/4"'
022
31S··
O."
~-~-~ts··_ ! 1,6 ! 3 i 3/8"'
'1·
R I
0 ,2 OJ
·15 1,4 243 - -,-XJ____,__ _ _l_.2_5- - - - - i - -1 8--6- - -
-
I
35
0 ,6 - + - - - -1_2_.9_ _ _ ,_
210
0 16
0 - ;---13_.2_ _ _+-__1_2_0
4.1
0 .17
'i
135
27 1 5-1 22
12-13,6 1785.8
+ - - - - - - - - - - - + - - - - - 1 - - - - : - ----J
:
IJ.'.'.
120 _I ____1_54__.s_
_ 3_ 1_j
17. 1
28 5(> .2
I
223.2
2009
21_4_.8_-+-_T_~1_,-
_ _ ---+: __
L - - - 158_'._-l _ _ _+-_2_78_,4_ _ ,___T-.,.~_ F _
i
239 .4
i
37.J ,1
i
T~F
---1
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
I. lnstala!ii de incalzire
/ s = 7.0 kW@ 1 lorn = 7,o kW cf T, 112 = 8,5 m ef/ \1 = 8,5 ~ I
\lY
(
L - -- - .- -- J 1 013
® 0-6
[,,,,
/(
= 47,3 kW
I
13
I
= 14 kW = 8,0 rn @
Orr = 9.5
1
~mCD
= 22,3 kW 13 = 8,5
~1
11
= 6,4 kW = 9,5 m G)
@03
©
D
T I
- -
010
I
B
®i; ;
= 11 kW
110 = 8 ,0
1-2 ,8
kvf -
12 = 6,5 m
m
= 5,5 kW 0 13 = 5 ,5 kW = 8 ,5 m ~ I 19 = 8,5 m ~ __ _ _,_ __ ~
@
,
C0
A 1 I 1
OT2
= 6,4 kW
)(15= 9,5 m
014
18
I 1
kW
@
'. /. 1
®
=
Fig. 4.2.23. Schema de calcul a unei refele de distribufie arborescenta cu circulafie fortata.
(1 - a) H nod
R =
f.,
0
[Palm] (4 .2.36) m in care: J-f000 = L(R!+Z)rt-nod x - reprezinta pierderile de sarcina pe circ uitul principal, de la b aza coloanei T 1 pana la nodul de calcul [Pa] ; Llx - suma lungimilor circuitului secundar [m]. - diametrele circuitelor secundare se stabilesc cu rela\ia: dx j(Ox; Rm} (4.2.37) $i utilizand tabelele de calcul 4.2.3; 4.2.4 $i 4.2.5. - conditia de echilibru este data de expresia: L{R!+Z)Tl -nod ~ H0°d (4 .2.38) pentru care abaterea medie relativa E, nu trebuie sa dep3$easca 5 % .
I'.
este mult mai mica decat limita de 5 %, deci circuitul secundar al nodului 8 se considera bine dimensionat. - nodul C L(RI + Z)1+2,3 = L(RI + Z)r3 + L(RI + Z)9+10 in care: >r nod C ~Rl+Z)1+2+3 = 3839 ,4 Pa = H0 L(RJ + Z)TJ + L(R! + Z}9+ 10 = 2009 + 1044,95 = 3053,95 Pa Abaterea medie relativa: = I(Rl+Z)1+2+3 - [I(Ri +Z) r3 + I(Ri + Z)9+10 ] 100 =
f. t•
r
0
H nod
Tl- nod ·100 ~ 5%
= I{R/+Z).. 2- [I{R/ +Z) n + 1{R/+Z)1] 100 = I (Ri+Z)h2 = 329Z4 - 328o 100 =037 % 3292,4 '
=
H nod - I(R! +Z)
@
in care L(RI + Z)T1 sunt pierderile de scirc ina de pe coloana T 1 a car or valoare este data in tabelul 4 .2. 12; • echi libr ul hidra ulic in noduri se stabi le$te co nsiderand ca toate coloanele sunt dimensionate a avea acelea$i p ierderi de sarc ina la baza: L(RI + Z)co1 = 2009 Pa= I: (Rl+Z)TT - nodul A L{R!+Z)6 + L(Rl+Z)r2 = L(Rl+Z)1 + >r ndd A ~Rl+Z)T1 = Ho [Pa] in care: L(RI + Z)6 + L(Ri + Z)r2 = 763,4 + 2009 = 2772, 4 Pa L(RI + Z}1 + L(RI + Z)T1 = 763,4..+ 2009 = 2772,4 Pa rezultatele arata ca ec hilibrul est e perfect pentru acest nod, abaterea medie relativa Er = 0. - nodul B L{R! + Z)1+2 = L(RI + Z)TT + L(Ri + Z)1 in care: nod B L(Rl+Z)1+2 = 3292,4 Pa Ho L{R! + Z)r1 + L(RI + Z)1 = 2009 + 127 1 = 3280 Pa Abaterea medie relativa
(4 .2. 39)
r
0
I(Rf+Z)1+ 2+3 .
3839, 4 - 3053,95 ·100 = 20 46 % 3839,4 ' este mare, reducerea acesteia putandu -se face prin una din cele doua cai: - redimensionarea tronsonului 10 prin mic$Orarea diametrului la 314" care conduce la cre$terea pierderii totale de sarI cina peste valoarea presiunii disp onibile in nod, solutie neacceptata; - introducerea pe tronsonul 10 a unei piese cu treapta de reglare Thi= j (Gi a, zki) capabila sa disipeze excedentul de presiune disponibila, Exemplul de calcul 3 zhi = L(Ri+ZJ1+2+3 - / L(R1+ZJT3 + L(Ri+Z)9+ 10] Se con sidera o re\ea de distributie cu marimile geometri- ' = 3839,4 - 3053,95 = 785,45 Pa ce $i termice prezentate in figura 4.2.23. Agentul termic este pentru debitul de fluid : apa calda cu parametrii 90/70 °c. 0 10 11,0 ,/ -3600 = 3600 = 483,35 l;h G,0 = Dimensionarea conductelor se face aplicand metodologia . c,, (t,, - t,. ) Pm 4, 18 20 -0,98 1 indicata, calculele fiind centralizate in tabelele 4.2. 14 $i 4.2. 15. Analizand rezultatele se pot men\io na urmatoarele: in func\ie de tipul piesei de reglare se face op\iunea pen• p resiunea disponibila necesara in planul de racord R al tru unul sau doua dispozitive de reglare, ultimul caz presupunand montarea pe ducere $i pe intoarcere a acestora retele i interioare este : - nodul D L(Ri + Z)1+ 2+3+4 = L{R! + Z)r6 + L(Ri + Z) 11+ 13 in care: H0 R = 763,4 + 520+ 547 ~978+ 2 160+ 2009 = 6977,4 Pa >r nod 0 ~Rl+Z) 1 ...2,3,4 = 48 17,4 Pa = Ho
Daca abaterea este mai mare se redimensioneaza circuitul secundar CS sau se prevad dispoziti ve de reglare locala pentru care se calc uleaza marimil e pentru stabilirea treptei de reglare: T~F = f (Gx, Z~F) (4 .2.40) Z~,- = rt;!;od - L(Rl+Z)cs [Pa] Q, G, =~~~~- 3600 [l/h] (4 .2.41) c,, -(t,, - t,.) ·p ,,,
I
r. lnstalatii de lncalzire
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire L(RJ + Z)m 1- L(RI + Z)11, 1:; = 2009 ~ 190 1,2 = 3910,20 Pa Abaterea medie relativa
intoarcere $i ra corduri la coloane (tab. 4.2.16); • verificarea rezultatelor obtinute se face respectand conditia de echilibru hidraulic, pentru circuitul fiecarei coloane E = I(Rt+z)1+2+3+4 - [I(R1+ z)rs + I(R1+z)1i,.13] 100 = in raport cu punctul de racordare R al re\elei, dupa cum urmeaza: r I,(R!+Z) 1+2 t-3+4 L(RI + Z)7d + L(R! + Z)RTs + L(RI + Z)1i 7 7i = 4817.4 - 3910,2 100 = 1883% L(RI + Z)7d+6d + L(RI + Z)Rrn + L(RI + Z)2i 7 7i 4817,4 ' L(RI + Z)7d+6d+ 5d + L{RI + Z)RT7 + L(RI + Z)3; 7 7i := este, de asemenea, peste limitele de stabilitate hidraulica L(RI + Z)7dt6d+5d-+4d + L(RI + Z)RT1 + L(RI + Z)4i 7 7i permise, fiind necesara prevederea unei piese cu treapta de L(RI + Z)7dt6d+ 5d-+4d+3d + L(RI + Z)RT2 + L{RI + Z)5i77i reglare T/i~ = f (G13, Z~h pe tronsonul 13, pentru a prelua L(RI + Z)7d 7 2d + L(RI + Z)RT3 + L(RI + Z)6; 7 7i := excedentul de presiune. i L(RI + Z)7d 7 2d + L(RI + Z)RT4 + L(RI + Z)7i (4.2.42) , Pentru conditiile impuse sunt permise abateri medii zM = L(Ri+Z) 1+2;3+4 - [L(Ri+Z)TB + L(Rl+Z) 11+ 13) = 4817 ,4 - 3910,2 = 907,2 Pa relative Er ale caror valori sa nu depa$easca 5 %. pentru un debit de fluid : Exemplul de calc ul 4 14 G73 = 0, 3 3600 = 3600=6 15,17 llh Se dimensioneaza diametrele conductelor unei retele de Cp (tr t; ) Pm 4,18 ·20 0,98 distributie inelare ale carei caracteristici geometrice si termi Ca $i in cazul precedent se face recomandarea sa fie pre- ce sunt cele indicate in figura 4.2.24: vazute doua piese de reglare, una pe ducere $i cealalta pe • se stabilesc diametrele conductelor pe circuitul de duceintoarcere, presiunea disipata repartizandu-se in parti egale. re, pe circuitul de intoarcere $i pe racordurile la coloane, • redimensionarea tron soanelor prin modificarea diame- inclusiv pierderile de sarcina liniare unitare R si locale Z, cal trelor nu este exclusa atat timp cat este indeplinita conditia culele fiind centralizate in tabelul 4.2. 16; valorile coeficientilor de echilibru hidraulic. de rezistenta locala L; sunt centralizate in tabelul 4.2.17; • se verifica rezultatele cu privire la respectarea conditiei 4.2.8.4.3 Dimensionarea retelelor de distri bufie inelara de echilibru hidraulic (relatia 4.2.42), valorile obtinute fiind Se considera T1 ... T7, ca $i in cazul precedent, alimentate centralizate in tabelul 4.2.18; cu agent termic printr-o retea inelara de conducte din o\el, • presiunea disponibila necesara re\elei inelare in punctul care tran sporta agent termic la aceia$i parametri. de racord R se stabileste pentru circuitul coloanei cu cea Configuratia re\elei, precum $i marimile geometrice $i ter- mai mare pierdere de sarcina (in cazul de fa\a fiind circuitul mice sun! preze ntate in figura 4.2.24. coloanei T1): Coloanele T1 ...T7, se considera dimensionate la aceea$i ~ = ~+~+L~+~+L~+~+~+~~ presiune disponibila, ca $i in cazul precedent. L(RI + Z)3; + .. . + L(RI + Z)r. Etape/e de ca/cul: unde inlocuind valorile din tabelele 4.2.16 $i 4.2 .18, se • numerotarea tronsoanelor se face distinct pentru circui- ob tine: tul de ducere $i intoarcere, adoptandu-se indicele d pentru Hf1= 8544 Pa ducere $i i pentru intoarcere. Numerotarea se face in sensul • se calculeaza abaterile medii relative Er in raport cu circumularii debitelor de agent termic , de la coloana cea mai cuitu l care are valoarea pierderilor de sarcina cea mai mare: departata catre cea mai apropiata de planul de racod R al I(Rt+Z) (dti-+RT,)max - I(Rt+Z) (d+i+RTx ) . 00 S 5 % E = re \elei; 1 • diame tre l ~ tronsoanelor se stabilesc in functie de debi( I(R!+ Z)(d +i+RT x )max tul de agent termic tran sportat $i viteza economica recomandata (tab . 4.2.6), utilizand relatia 4.2.6; Anal izand rezultatele centraliza te in tabelul 4.2.18 se ob• pierderile de sarcina liniare $i locale se determina cu serva ca echilibrarea hidrauli ca este asigurata pentru circui ajutorul tabelelor 4.2.3, 4.2.4 $i 4.2.5, valoarea acestora fiind tele coloanelor T 1, Ts, Ts $i T 1 intrucat abaterile medii relacentralizata separa t pentru conducta de ducere, de ' live sunt sub 5 %.
=
=
= =
Tabelul 4.2.15. Valoa rea coeficienf ilor d e rezistenta locala L~, pentru d istrib ut ie arboresce nta (ex. 2, 3) Nr. lr.
C urbe r/cl = 4
v I
"x
cl I cl,
I
l
2 . 0.3 = 0.6
v 1/v ; =0 .2210 .28=0 ,78
ti 1ld2= 3/4"/ 1"=0,78
2
-
v 2/v3=0.22/0 ,22= I
-
3
-
v 3''', =0 2810 .4 2=0 .66
-
4
-
v,iv 5 ~ 1 ,42/0 .45=0 ,93
-
0.1
5
2 · 0 ,3 = 0 ,6
-
-
-
6
')
d 1 ·'d ~ = 3!-1 " .' I "=0.78
I ,7
-
l.S
7
8
I
I
. 0.3 = 0.6
I I
I I
\'7/v3=0.32/0.28= 1.14
-
2 . 0,3 = 0 ,6
!
2 0.3 = 0.6
9 10
-
II
'2 0.3 = 0.6
I
:' . 0.3 = 0 ,6
I
I
12 13
I
-
l
,· 6 /v ~ =O .'2210.28=0,78
1.8
-
0
0
-
0
0,3
0.65
-
0.95
1.7
I
0, 1
i I'
02
2 · 5 = IO
-
4 .1
IU .6
-
i
.u
15
-
I
3 .3
i
5,6
1.8
i
d 8id 10= l
2
3
-
v _
0 .7
_-_j - -l-- -----.-- - - -,-.,-/ -v-,, -=-0_.2_2_/0_.3_2_=_ 0-.-6-9- - - - , - -0-.2-6__,!r-o-,7-5- ; -- _ --
l- -=---1 ---"-1--2· 5 - T -.j-
I -1
i
-
1
---------t ~i
+t 4r
2
l__l_·_0_.3_ - + - - - -v-,d2·-1-v3_d_=_0_.1_61_0_1 2 =o_.7_J_ _ _-+-_o_.2_5_.I
1___ 2__·..........
I -
-
-
I
-1 ~-.6
V3 1iv2d = 0 .13/0 .22 = 0 .59 i, 3_.5 v, /v 2, = 0.1 3/0 .15 .= 0 .86 1.3 I _ _ -0-J ---,ic-- ____v___/,-·d---_-0. 1-5.-0_J_2-~ 0 ,47 ----+i- 0- _-7 --+\--_--'-1- - - - - - -1 --15
-
1--I--
:
I
I
41 4
1
11.•
5
_.
-
J. lnstalatii de incalzire
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
H(fTH2 = L(Rl+Z)oc 4 + L(Rl+Z)s cv - Hi~~' = 1451,49 + 2 17,87 - 165,15 ~- 1504,21 Pa 6
HMTH3 = I(Rt +z) 0
Oc 4
I(Rt+z)
i
5
CV
- 2 -1-f..1"'= Tm
= 145 1,49+383,77-2 165, 15 = 1504,96 Pa 7
HMTH4 = I(RtiZ)
+ I(Rt+z) Oc •
0
5
- 31-f..ia,= CV
Tm
= 145 1,49+ 7 16,77-3 165,15 = 1762,8 1 Pa 8
HMTHS= I(Rt+Z) D
Oc 4
+ I(Ri+Z) 5
CV
- 4 H':. 13i = Tm
= 14 5 1,49+ 132 1, 57 - 4 165,1 5 = 2 11 2, 46 Pa in care L{R!+Z)oc4 sun t pierderil e de sarcina pe circuitul orizontal (tab. 4 .2.33). (Rt i reprezinta pierderile de sar_cina ~e tron soacv nele conductelor vert1cale situate 1n zona sux p erioara MTH, (tab . 4.2.2 1 B); H 'f,~~1 = O, S·g·h·(P1 -Pd) = 0,5·9,8 1·2.7· 12,47 = 165,15 Pa - este presiunea termica medie corespunzatoare unui nivel. Presiunea disponibila obtinuta pentru fi ecare nivel se consuma pentru acoperirea pierderilor de sarcina pe circuitele orizontale si pierderil or de sarcina locale la MTH •. Dimensionarea tronsoanelor circuitelor orizontale se face aplicand metodologia expusa la dimensionarea circuitelor la nivelul 4. Pierderile de sarcina obtinute nu trebuie sa depa$easca presiunea di sponibila. b. racordare prin BEP (tab. 4.2.2 1 C) H(fTH 2 = L(Rl+Z)5 - Hf~~' = 217,87 - 165, 15 = 52,72 Pa
f
z)
in p laja de vi teze economice recomandate. Pierd erile de sarcina de pe aceste circui te sunt acoperite de o pompa de circulatie ale carei carac ter isti ci hidraulice (HPco; GPco) se stab ilesc analog c ircu itu lu i nivelului 4. 0 pentru retele de conducte din material termoplastic tip Polymutan , diametrele si pierd erile totale de sarcina sunt prezentate in tabelul 4.2 .35 unde dimensionarea este facuta separat pentru circui tul de ducere $i intoarcere. Diametrele tron soanelor de conduc te s-au stabilit in fun c ti e de debitul de agent termic si pierderea de sarcina unitara medie, utilizand tabelul 4.2.9. Coeficientii de rezistenta locala s-au stabilit in fun cti e de configuratia retelei, rezultatele obtinute fiind centralizate in tabelul 4.2 .36. Valoril e acestora au lost alese din tabelul 4 .2.4, iar pierd eril e de sarcina loca le calculate cu relatia 4 .2.54. • verificarea rezu ltatelor centralizate in tab elul 4.2 .35 se obtine comparand pierderi le totale de sarcina ale tuturor circuitelor corpurilor de incalzire in raport cu MTH 1. Astfel, pentru: a. racordare directa - pentru circuitul corpului de incalzire Oc4 4r
I(Rt +Z)
0
c4
= I(Rt +Z)
4d
+ I(Rt +Z)
4.1.d
+ I(Rt +Z) = Ir
= 140,76+ 160,24+858,53 = 1159,53 Pa - pentru circuitul corpului de incalzire OcJ 4d
I(Rt +z)
r
4r
= I(Rt+z)+ I(Rt+z) Oc3
3d
3 ·1
d
+ I(Rt+Z) = 2r
= 314,35+113,97+739,80 = 1168,12 Pa
6
- pentru circuitu l corpului de incalzire Oc2
5
Tabelul 4.2.34. Valoarea coeficienfilor de rezistenfa locala I~ , pentru tronsoanele refelei orizontale pentru conducte din cupru cu distributie inelara (ex. 7)
H~ 1 H 3 = I(Rt+Z) 2 H;::'= 792,16 - 2165,15 = 461, 86 Pa 7
H~rH 4 = I( Rt~ z)- 3 H;:~i = 11 25,16 -3 165,15 = 629,79 Pa
' 8
HMT/-IS = '(Rt + z) - 4 .wlaj = 1729' 96 - 4 -16515 = 1069' 36 Pa D L Tm ' 5
Presiunea disponibila (H/j™") pentru fiecare nivel se con suma pentru acoperirea pierderi lor de sarcin a pe conduc tele de racord a le BEP la coloana de alimentare. in cazul in care presiunea disponibila nu poate fi consumata integral, se introduc organe de reg lare pe circuitul de racord ale caror trepte de reglare se stabilesc in fun ctie de presiunea ramasa neconsuma ta si debitul de fluid Gx ce traverseaza racordul de la coloana la MTH x. Tronsoanele c ircuitelor orizontale, corespunzatoare acestor niveluri , se dimensioneaza aplicand metodologia mentionata la circu itele de la nivelul 4, conditia fiind de incadrare
Nr. Corp Cur be Rdr C po ITS lronson incalzire r/d =1,2 Id 2 .7 0 .35 OJ 2.5 0 I 0 .35 03 2d I 3d ' 0,3 4d - 2-0.35 -
Ir
-
-
0.7
2r 3r
-
-
-
2 2 2
0 .7 ' U.7
2
0.7
4r
-
I. I
2,5 2.5 2.5 2.5
2. 1 3. l 4 .l
'
rri
Robinel trccere
~
-
-
-
-
5,85 0,65
-
-
0.3
2 2.5
5.7 1,65
-
0,6
-
-
0 ,35 0,35
-
-
-
-
0,6 0,6
-
-
2 . 0 .35
-
-
2 2,5
5.7
0.7
0.35
-
0 ,9
-
0 .35 0.35 0,35
13 ' 0.9 IJ 0 .9 IJ
-
6 A5 7 .75
-
6.85
!
0.95 0.6
-
!
I
7,75
T abelul 4.2.33. Dimensionarea tron soanel or refelei orizontale ~i evaluarea pierderilor de sarcin a, pentru conducte din cupru, varianta distribufiei inelare (fig . 4.2.25c) Nr.
Q
G
I
d·S
lronson
[kW]
[kg/h ]
[m]
[mm]
R
v [mis]
LI:,
[Palm]
lech [m)
LI [m]
IR· I
L( Rl + Zl
[Pa]
!Pa)
!
Id 107.65 4 j 18 · l I 0. 15 1 24 5,85 2,39 6,39 153,36 754 .06 2.5 ,______ ,___ - - - -; - - - - -+ - -- -+ - - -- + - - -- +-- -+-- --!--- ---+-- - -- + - -- +-- - --! 2d 4.6 198,08 3 .2 18 . l 0.28 70 0,65 I 0.36 I 356 249.2 600,7 -~ - 6- 7----;- -2-8_8_.5_2_ +---2-.8- --t-i- 2_2_·_1__+---o-.26 ---j---47-+0.3_ 0_-r----0-.2 -~!--3--+---l4_ 1 _f--_3 _5_l_ .5_~
-
-l,
~ _- ,, 2r 3rr _ 4 I.I -2. l , l~ 4.1
~
,
~,
4,..1
1· ---
ll .5
I I
~
11
_ 2.5 2. l
2 ·l= 2 .3
~--
387.56 99.04 189,47
3,.J 3. l 3.2
i
279.9 387.56 107,65
3.35 13.4 0,65
I
90 .-1 3
l ,3
I
i
28 - 1 15 . l 18 · l 22 · l 28 · I l5 l 15 l
I
0 .22 0.22 0.269
25 55 65
s::__ j ___s_.0_2_+-_8_A_2 _
-+-_2_10_.s_ -+--_ 2_1o_ _'i__, 3.69 i 202.95 1069,39 095i ---(-J,) ---~!-- -3-.7- - +1- 24_0_.5_ +-_8_6_6_.4_.J--l
l .~
0.59
_ _o._2s5_ +--_ .J_4--l__o_.6_ -+i_ _ _ o_:-1_1--1__3_.7_6_ -+-_l_65_,4_ 4_ 1__6_2_5 ._94_'_ 0 .22 25 5.7 5,0::'. 18.42 460.5 460 .5 0 .23 1 -~ 656::~ 2 .32- t- - 2-.9-7- -+--1-9 3- ,0- 5--t- -_ -U.188
____ -_-9~0_.-4_3:__,~ ---_-_-_l-__3-=--=-:~-=--=-1-5_-_--=-I~-:~~-= o ._l _88 99.U.J 0.65 l 15 I 0.22
4(> -+-
'
7.~ -
2.7 1
4,01
184,46
-
_ 4_6 __7_.7_5_ _._ _____ 2_.1_1__,1__4_.0_1_ -+-_l_84_.4_6--t- - - - -; 55 6.85 I 2_-17 3,1 2 17 1.6 ! -
.
--- -- -
---- --·~~==--=~~~...:.....:
__..;;::.........................................iili111mi··11·-iii·i.•- .--.- iii-111·· /
Capitolul 4: Sisteme de incalzire r
old
I.
4r
I(Rl +z) = I(Ri +z ) + I (Rt +z ) + I(Ri+ Z ) = Dc2 2d d 2. l Jr = 438, 99+ 11 3,97+635,20 = 11 88,16 Pa - pentru c ircuitul corpului de inca lzire Oc1 4d
I(Rl +Z )
Oc 1
= I (Ri +Z) + I (Ri +Z) + I (Ri +Z) = 1d
11
4r
= 660,89+ 43,62+ 420,77= 11 25, 28 Pa Condi\ia d e echilibru hidra ulic impune ca intre pierderile de sarc ina pentru oricare c ircuit sa nu fi e o abatere relativa · & mai m are d e 5 %. Pentru calc ul ul abaterii medii relative se ia ca referinta c irc uitul corp ului de incalzire OC2, care are pierderea de sarc ina cea m ai mare. =
£
I(Ri +Z)
- I(Ri +Z)
___'.!?Cl. 100 =
D ,
r-De,
I (Rt + z)
De2
= 1188,16 - 11 25,28 -100 = 5 29% 11 88,16 .
£
r-De3
=
I(Rt + z)0
-
I(Rt +z)
I(Rt +z) =
r-Oe,
-
De, -
Oc3
Pm
- I(Rt+ z)
3600 =
CO< CV
- 2- H':ia; = Tm ·
De2
+ I(Rt+z) 5
CV
- 3-H':'ai = Tm
= 11 88, 16 + 1062, 11 - 4 -165,15 = 1589,67 Pa
1- I (Rl +Z ) -=
in care L(Ri+Z)oC2 sunt pierderile de sarcina pe c irc uitul orizontal (tab . 4.2.35), c u valoarea cea mai mare, circuitul Oc2; (Rt + z) sun! pierderil_e de sarc ina _pe tronsoanele c~ n x cv ductelor vert1cale situate 1n zona supenoara a MTHx (tab . 4. 2.23 B) Hf/;'= 0,5 -g ·h -(p; - Pd) = 0,5· 9,81 ·2,70·12,47 = 165, 15 Pa este presiunea termi ca medie corespunzatoare unui nivel. Presiunea disponibila ob\inuta pentru fiecare nivel se consuma pentru acoperirea pierderilor de sarcina pe c irc uitele orizontale $i verticale corespunzatoare modulului term ohidraulic. Di mensionarea tronsoanelor circuitelor orizontale se face aplicand metodologia expusa la dimensionarea circ uitu lui nivelului 4. Condi \ia de echilibru hidraulic este ca aceste pierderi de sarc ina sa nu depa$easca presiunea disponibi la. b. racordare prin BEP (tab. 4.2.23 C) H{fTH2 = L(Rt+Z)s - HT,~1 = 77 2,79 - 165 , 15 = 562,64 Pa
f
6
HM TH 3 ="~ (Rl +Z) - 2· Hetai "' 1327' 28 - 2 165 ' 15 = 996 ' 98 Pa D Tm 5
7
H~rH 4 = I(Ri + z)- 3 H;:,~1 = 1 709, 4 7-3 165, 15 = 12 14,02 Pa
5
'
= 1188, 16 + 1272, 17 = 2460,33 Pa
Hf)'t = 2376,27 < L{Rl+Z)co,cv = 2460, 33 < Hf)'t' = 3168,35 Pa Conditia de ec hilibru hidraulic este indeplinita.
'
8
HM JHS = .I(RI + z ) -- 4 . Hetaj =- 2371,67 - 4 -165, 15 = 17 11,07 Pa 0 Tm 5
b. racordare prin BEP • c irc ui tul orizontal considera t secundar conform schemei din fi g ura 4.2.4d se dimensioneaza la fel c u ee l al racordarii directe. Pierderil e de sarc ini care sunt preluate prin reglarea specifica a ARU; - Gcx - debitul masic de agent termic ce traverseaza cir cuitul corpului de incalzire:
Gcx = ~ 3600 (kg/ h] (4 .2.79) in care L; reprezinta suma coeficientilor de rezisten\a CP ·!itx locala ai circuitului ARU - corp de inca lzire - ARU {tab. in care: 4.2.37), in s tructura careia s-a considerat: - Ocx reprezinta debitul de caldura al consumatorului (kW] ; - pentru racordare jos- jos - L1 tx = t;n - t,e;- diferen\a de temperatura a agentului LSi·i == sXRu + SCI + slRu . termic, inlre temperatura de intrare !,>i de ie!,>ire din corpul de - pentru r acordare sus- jos ) ): "d ;: ~ ):i inca lzire . .....,s-i == t;ARu + ._,c1 + i sursa. H = .1h·p·g·17 (Pa) (4 .3.1 3) Q I 3 1,00 l 55 ,80 70 ,90 I I0 187 54 I 18 unde: v 1o 12 12 j 1..i 16 :n5o - .1h este diferen \a de cota intre con Q ! 36~'i0 65.40 82,90 - 129 2 17 63 1 ' sumator si sursa [m ]; 24 i 1· I2 14 I (1 16 I 20 25 - Ped - densitatea condensatului in ,_____,_ i t -t 1.20 73.70 . 43.60 145 1 __2_4_5-+l - 7-IO - -f funct ie de temperatura [kglm3]; 30 - g - accelera\ia gravitationala [m/s2]; I \' 14 ! 20 . 22.50 27.50 - 11 - coeficient care tine seama de I' Q I 4s,I01 - 85 ,9o I 109- -2-8(-J -1--)8_2_6__, gradul de umplere a conductei de con40 1 densa t; 17 = 0,5 - conducte neinecate \' I 18 1 18 20 I 22.50 25 30 l- -- - - +·5-UO 1 97.00 123 191 I 322 - 93_0__, (re\ea interioara); 17 = 0,75 - conducte 1 1 50 neineca te (re\ea exteri oara); 11 = 1,0 1 i I' 18 20 1' 22 .50 25 27 .50 35 conducte inecate. 1 l--6-o-~! Q___ 59 ,90 2 10 ; 355 l 026 Aceasta presiune disponibila treb uie sa acopere pierderile de sarcina de pe ' \' ! 20 22,50 I 25 27.50 30 40 traseu l conductei d e c ondensat , 80 Q ! 69,90 124 158 245 ! 4 14 1 11 86 H > Li.RI + Z), care se calc uleaza cu v i 22.50 ! 27 .50 l 30 I 30 I 35 I 45 ajutorul ecua \iei fundamentale a pier·--1 2-0--~ ! _ _Q ___! 86.90 t 155 ! 195 303 ! 5 10 I derilor de sarcina utilizand deb itele de condensat. i ,. 1 30 ! 35 35 i .io 1 45 1 Pentru simplificarea calculelor, in ta180 108 192 243 376 I belul 4.3.5 sunt date diametrele conj 1· ! 35 1 40 , 45 50 I ductelor de condensat cu intoarcere 1------~, Q I 126 i 222 ! 284 libera, in func\ie de capacitatea de 240 I I ! transpor t exprimata in debit e de 1 ,. 40 so 50 caldura corespunzatoare ab urului con· densat !;>i in functie de tipul de distribu 300 ! \' 45 I - I - ! \i e, pentru cazurile uzuale.
Q - d cbilul d e caldura [kW] v - vit cza aburului [m/s)
R [Pa Im ]
!
I
1'
1
I
i i
I
s
s
I
I
I
I
I
- Q
~18 l
I
o
__
I
I
t-I
_j
I
r I
0-0
I
! ~--~~-+-~-
i
l
'01;,i-i:61 I
I
I
I
I I I
I
I
--i--Q--·i
i
I
I
I i
t 1 ·
I
-r--0 --1- ITi- I
i
I I i
I
I. lnstalatii de lncalzire
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
• intoarcerea condensatului prin pompare In aceasta situati e conduc tele de condensa t tran sporta apa ca lda, la sec tiun e plina. Al egerea diam etrelor se face urma nd m e todolog ia de d imensionare a conductelor de apa calda , in fun c tie de debitul de conden sa t Ge si o viteza Ve < 1 m /s. Pentru determinarea pierderilor de sarcina. vezi § 5. 4. Exemplul de ca/cul 1 Se cons idera o instala tie d e inca lzire alimen tata cu abur de presiune joasa, c u di stributie superioara , avand schema reprezenta ta in fi gura 4.3.9. Se c unosc urmatoarele marimi ; - debite le de caldura necesare la consuma l ori si pe tronsoane:
0i = 011 = 2,5 kW ; 0111 = Oi v= 1,85 kW; Ov= Ov1 = 3,0 kW ; 0..·11 = 1,5 kW; 0..·111 = 1,2 kW; Dix= 1,9 kW; O co/11 = 12,4 kW; Oco/m = 10,4 kW; Oram
= 26 ,5
lele 4.3.2 si 4.3 .3 si inscriind i n tab el ul
4.3.6; - se stabilesc presiunile disponibile in noduri, pentru dimensionarea racor durilor celorlalte corpuri de incalzire si a coloanelor. Astfel: • racord corp incal zire R111 si Ri v: H111 = H1 ,· = L(Rt + Z)8,9 = 469 Pa • racord corp incalzire R,· si R,·1:
Tabelul 4.3.5. Capacitatea de transport a conductelor de condensat exprimata in debite de caldura [kW] Diametrul conductei
Distributie superioar·a ~i conducte de condensat
[in]
neinecate
(mm]
R _ (1 - a ) Hd
8000 ,. - fl - (1 - 0,33) 45,7
orizontalc
verticale
Distributie inferioara ~ i conducte de condensat inecate; orizontale sau verticale, cu distanta dintre corpul de lncalzire eel mai departat de sursa pana l a
so m
1/2
4 ,65
6,96
32,48
3/4
17 ,40
25 ,52
8 1,20
I
50 ... JOO m
pestc 100 m
20.88
9.28 29,00
52,20 I
I
32,48
] l /·I
l
48,72
145,00
92,80
46 ,40
78,89
11 6 ,00
3 13,20
203,00
98,60
120,64
179 .80
435,00
290.00
133,40
2
249,40
37 1,20
754,00
5 10 ,40
249,40
57 x 3
365,40
545,20
1102,00
7 19,20
365,40
63 ,5 x 3,5
493,00
734,28
1450,00
986,00
493 ,00
76 x 3
580 ,00
870.00
1740 ,00
12 18.00
580,00
70 x 3.5
696,00
1044,00
2 146,00
1450,00
696,00
83 x 3,5
870,00
1299,20
26 10,00
1740.00
870 ,00
89 x 3 ,5
1044 ,00
1566,00
3074,00
2088 ,00
1044 ,00
95 x 3,5
1276,00
19 14 ,00
3596,00
2320,00
1276,00
102 x 4
1450,00
2 146,00
4060,00
278-1.00
1450 ,00
kW;
- lungimile tron soanelor conduc telor de abur: / 1 = 14 ,2 m ; 12 = 5,7 m; /3 = /4 = 5,3 m; Is= 4 ,8 m; /5 = 11= la = 3,0 m ; fg= 1,4 m ; - lungimile tronsoanelor conductelor de conden sat: /'1 = 5,2 m ; 12 = 4,3 m; 13 = 14 = 5,3 m ; l's= 4,8 m; /'1 = l's= 3,0 m; /'9 = 1,5 m; - presiunea de regim a cazanului este de 1, 1 bar , deci o suprapresiu ne de 0 , 1 bar; H ez = 10 000 Pa Se cere dimensionarea conductelor de distribu!ie abur si de colec tare a condensatului. a) Calculu/ conductelor de abur: - se stab iles te c ircu itul corpului de incalzire eel mai dezavan tajat care, p entru exemplul de calcu l este circuitul de alimentare al corpurilor de incalzire R1 si Rn . - se calculeaza presiunea disp onibila p entru aces t c ircuit; Hd = Ho - He = 10 000 - 2000 = 8000 Pa in car e H ez = 10 000 Pa si H e = 2000 Pa (corpuri de incalzire de tip radia tor). - se calc uleaza pierderea de sarc ina medie liniara unitara Rm1 p e c irc uitul considerat c u relati a:
H, = H,·1 = L(RI + Z)1.8.9 = 653 Pa • racord co loana !: H cot 1 = LJ,RJ + Z) 6.7. B.9 = 1073 Pa • racord coloana II : H cot 11 = L(RJ + Z)s.5.7.8 9 = 1888 Pa • racord coloa na I I I : Heot 111 = L(RI +Z)4 .5,6.7.8 ,9 = 24 16 Pa • racord coloana IV: H co1 1, · = L:(RI + Z )3.4.s 5.7.8.9 = 2906 Pa
1/2
I
11 3 Palm
- se a leg diametrele preliminare d 1 • .• d g, in functie de sarc ina terrnica de pe tron soancle 0 1 •.• 0 :; si pierderea de sarcina liniara unitara rnedie Rm1= 11 3 Palm , utilizand tabelele 4.3.2 si 4.3 .3 si se inscriu in tabelul centralizator 4.3.6. - se face ca lculul de verificare, stabilind pierc.Jcrile de sarc ina p e fi ecare tronson predimensiona t (Rl~Z) si p e intreg c irc uitul: L(Rl+Z), uti lizand tab e-
Fig . 4.3.9. Schema insta!atiei din exemplul de calcu! 1.
•• .
r::a;:z:. .
- ·- ·-·--====-=~--~----.........liiiiili-· Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
L lnstalatii de lncalzire
- se aleg diametre le pre liminare in - - - - - Tabelul 4.3.6. Tabel centralizator pentru calculul conductelor de abur functie de sarcin ile termice p e tronsoaC alculul de verifi ca r e ne si rezistente le medii calculate pe Numa- C alculul primar fiecare circuit care plead'! din nodul rul d respecti v, urmarind metoda descrisa la tronso- Q J' z RI+ Z L.(Rl + Z) I R RI I( [in ] punctele 1 __ _ 6. . [kW] [Pa] [Pa] [ ni/s] [m] [Palm ] [Pa] [Pa] nului b) Dimensionarea conduc telor de con - ! densa t. IO 0 1 2 3 4 7 9 5 8 6 Conductele de condensat se dimensioR1111 11 3 Pa I m Corp de i nca lzirc R 1 H c1 8000 Pa neaza separat tinan d seama de sisteI mul de intoarcere a condensatul ui, gral 34 4241 68,6 J 1/2 14 ,2 975 230 j 3266 2,5 7872 vitati onal sau prin p ompare. in cazul de fata instalatia este cu recuperarea 2 42, l 5,7 725 22 l 1/2 155 1,0 100 570 363 1 c--gravitati-o nala a con densatului . 3 37,5 490 19 l 1/2 78 4 13 1,0 77 2906 5J Etapele de ca lc ul sunt urmatoarele: - se identifica tro nsoanele rete lei de 27 ,l 528 4 l 1/4 45 1 19 5,3 l ,O 77 24 16 85 colectare a condensatului , prin numerotarea lor de la 1' ... 9', definin d debi5 815 l -U 18 l 4,8 11 5 552 3,5 263 1888 tele de caldura 0'1 __ _ 09, corespunza6 14,7 420 1073 18 I 75 345 3,0 11 5 l ,O toare aburu lui condensat. -- se aleg diam etrele conductelor de 7 8,7 184 IO 1 3,0 43 129 1,0 55 653 condensat, in fun ctie de capacita tea 8 5 ,0 10 3/4 260 110 469 3,0 50 150 2,0 de transp ort al condensatului [kW] fo losind tabelul 4.3.5. Calculele sunt cen209 209 125 9 2.5 9 1/2 1,4 84 2,5 60 tralizate in tabelul 4.3.7.
=
=
I
~
9
'I,(Rl+ Z ) = 5960 + 19 12 = 7872 < 8000 Pa 1
i
t
Tabelul 4.3.7. Tabel centralizator privind dimensionarea conductelor de condensa1 Nu mar tronsoane
*7'
*8'
Q' [kW]
6 ,0
9,7
I
14 ,7
d [ in]
112
3/4
I
3/4
I
5'
4'
3'
2'
* l'
i
14 ,7
27 .1
37,5
42 ,l
68,6
!
3/4
I
J
l
*9'
* Tronsoanc de conducte montate vertica l
I
I
1;-i
1/4
l i-1
1.
lnstala~ii
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
de incalzire
4.4. incalzirea cu ae r ca ld Sistemele de incalzire cu aer cald utilizeaza aeru l ca agent termic de transport. Spre deosebire de sistemele de incalzire cu apa calda si fierbinte sau abur, in care energia termica se transmite la consumatori prin intermediul unor schimbatoare de caldura (corpuri de incalzire, echipamente, aparate termice etc.), in sistemele cu aer cald agentul termic este utilizat direct de consumator tara un schimbator de caldura intermediar. Sarcina termica necesara a incaperilor poate fi acoperita in intregime c u ajutorul acestui sistem sau poate fi preluata numai paf1ial, fiin d completata de alte tipuri de sisteme de incalzire, in conformitate cu destina\ia incaperii si solutia tehn ica adoptata. Desi utilizeaza ca agent termic aerul, instala\ii le de incalzire cu aer cald nu trebuie asimilate sistemelor de ventilare, deoarece scopul celor doua tipuri de instala\ii este diferit. in timp ce instalatiile de ventilare sunt concepute pentru a asigura, in primul rand, calitatea aerulu i interior, prin procedee de tratare a acestuia, instala\iile de incalzire cu aer cald sunt destinate exclusiv cresterii entalpiei aerului introdus in incaperi . in general, in cladirile echipate cu instala\ii de ventilare mecanica, sarcina termi ca pentru incalzire este preluata, total sau paf1ial, de aceste sisteme.
4.4.1. Criterii privind utilizarea incalzirii cu aer cald lnstala\iile de incalzire c u aer cald sunt folosite pe scara larga, mai ales, in sectorul industrial, in organizarile de santier si in spa \i i c u destina\ii provizori i sau in spa\ii mari si aglomerate, un de in anumite situa\ii pot fi combinate cu alte tipuri de sisteme de incalzire, ca, de exemp lu, cele cu corpuri de incalzire sau panouri radiante, pentru a asigura confortul termic local. fn cazul consum atorilor casnici, incalzirea cu aer cald este, in p rincipal, de tip local iar pentru cei din sectorul tef1iar utilizarea acestui sistem devine din ce in ce m ai atractiva p e masura ce performan\ele tehnologice ale echipamen telor conduc la reducerea zgomo telor si la o distribu \ie uniforma a aeru lui in incaperi. Este interzisa folosirea acestui sistem de incalzire in zonele cu degajari de p raf sau alte surse de poluan\i, in absen\a instala\iilor de ven tilare locala. lnstalatii le de incalzire cu aer cald prezinta, in raport cu celelalte tipuri de insta la\ii de incalzire, anum ite avantaje: - i nca lzirea rapida a incaperilor si a spa\iilor industriale, dupa p unerea in func \i une a insta latiei;
- evitarea pericolului de inghe\; cheltuieli de investitii mai reduse; - cuplarea acestui sistem c u sistemul de ven tilare. Ca dezavantaje ale acestui sistem de incalzire se pot enumera: - tra nsportul un or debite mari de aer cald pentru acoperirea p ierderilor de cadura, datorita capacita\ii termice scazute a aerului , de numai 1,0 kJ/kg·K fa\a de 4, 185 kJ/kg· K caldura specifica , a apei; - racirea rapida a incaperi lor, dupa intreruperea alimentarii cu aer cald; - incalzirea neu niforma a spa\iilor interioare alat in plan verti cal ca t Si in plan orizontal, datorita reparti\iei neuni forme a debitelor de aer cald si a fenomenelor de stratifi care term ica; - supraincalzirea zonei superioare a spa\iilor interioare, avand implica \ii negative asupra consumurilor energetice; - raspandirea mirosurilor neplacute si a altar nocivita\i in cazul sistemelor de incalzire care utilizeaza, partial sau total , aerul recirculat; - ri scul apari\iei zgomotelor, in func\i e de performan\a echipamentelor, care devin suparatoare in incaperi de locuit sau din sectorul tef1i ar . - dificulta\i in reglarea termi ca a in1 stala\i ei in func\ie de necesita\ile energetice interioare. lnstala\iile de incalzire c u aer cald au i drept scop acoperirea pierderilor energeti ce si asigurarea condi\iilor de contort termic interior. Pentru zonele de sedere trebuie asigurate valorile tem peraturii aerului interior t; si a vitezei curentilor de aer v;, recomandate de normative si literatura de specialitate si anume: a) pentru sp a fiile indus triale, valoril e parametril or confortu lui termic in zona de lucru sunt reglementate de Normele de protec\ie a munc ii , in func\i e de ca tegoria de munca si de specificul proces ului de prod uc\i e (tab . 4.4.1 ). Aceste valori trebuie respec tate i n
zona de lucru , deci intr- un plan situat la 1,5 ... 2,0 m de la pard oseala. Tem peratura si viteza aerului cald introdus in incapere au valori diferi te fa\a de parame trii aeru lui interi or, dependente de sistemul de distribu\ie a aeru lui. b) pentru c ladiri de locuit ?i cele din sectorul tertiar, trebuie veri fica\ i parametrii confortului termic t, si v, precu m si nivelul de zgomot in zona de sedere, in raport cu valorile admise. fnca lzirea aeru lu i in sistemele de incalzire cu aer cald se face prin schimb de caldura superfi cial la nivelul suprafe tei unui furnizor de energie termica, care poate fi, spre exemp lu, focarul unei sobe sau o baterie de incalzire. Dupa mod ul de amplasare a sursei de energie termi ca pentru incalzirea aerului fa\a de spa\iul care trebuie alimentat cu caldura, se pot defini sisteme de incalzire c u aer cald locale sau cen tralizate.
4.4.2. lnstalatii de incalzire cu preparare locala a aerului cald lnstalatiil e de incalzire locala c u aer cald sunt cele mai simple forme de alimentare cu caldura, care furnizeaza debitul de aer cald necesar unui spa\iu adiacent sursei term ice. Aceste sisteme au ca element central sursa de energi e termica pentru incalzirea aerului, distrib u\ia acestuia facandu-se natura l sau for/a t (cu ajutoru l unu i ventilator, in spa\iul din imediata apropiere). Sursele de energie care incalzesc aerul se pot clasifica astfel: a) agregate cu focar propriu; b) aeroterme; c) dispozitive multifun c\ionale. 4.4.2. 1 incalzirea cu agregate c u focar propriu In aceasta ca tegorie intra sistemele de incalzire a aeru lui c u sobe de diferite structuri si materiale si genera toarele de aer cald. Spa\iul de incalzit se
Tabelul 4.4.1. Valorile parametrilor confortu lui termic minim i n zona de lucru Grupa
I
II
III
Spccifi c u l procesu lui pc prod u qic Degaj5.ri ncinsemnate de s i um id itate ' normala
I cald ura
d ldu ra
- I IV
U5oarr1
--··
Mcdie
-·-·----
---·- -·-·
Degaj ari rn;iri de u mid i1 a1c si regim !cn nic controlat
------
I
1-
i I
.
-- - -
Medie
·······
Grea
Uso;ir:i
16 15
60
16 -
15 10 15 - -13 8
Usoar5
--·-
[°CJ
U rnid itatca r cla tiv1'1 / de perete, au bateria de incalzire alimen® tata c u agent termic apa cald3, apa fierbinte sau abur, in func \ie de tipul con.• structiv. De asemenea, ele fun c\ioneaza a 5 5 cu aer recirculat, aer proaspat sau amestec. Cateva tipuri constructive ale aerob termelor d e tavan sunt prezentate in Fig. 4.4.5. Domoterm: capitolul 6.5. a - sec/iune prin aparat; b - modul de amplasare in plan vertical Un ca z particular al aeroterm elor de 1 - ven tilator axial; 2 - baterie de incalzire; 3 - camera de trecere a aerului cald (p lalon dublu): p lafon ii constitu e domotermul. Aces ta 4 - gura de refulare a aerului ca ld; 5 - goluri pentru circulalie acr; 6 - camera; 7 - vcs tibu l. este un ap arat care poate asigura aerul
,,..-----
__
..
0
®
..
·~
£
Capitolul 4: Sisteme de incalzire fluxurilor tehnologice si, in mod special, asupra consumurilor de energie termica. Pentru limitarea acestor efecte nedorite se actioneaza prin metode $i aparate de ultima genera\i e, in doua directii : - d estra tifi carea aerului , deci distru gerea stratificarii rezultate ca urmare a gradientului de temperatura; - antistratificare, deci impi edicarea dezvoltarii fenom enului de stratificare termi ca.
..
4.4.2.3 .1 Solufii pentru destratificarea aerului cald Studiile experimentale, asupra incalzirii cu aer cald a inc intelor cu inaltirni rnari , au demonstrat dezvoltarea unui gradient de temperatura de 1.. . 1,5 Kim $i o temperatura a stratului de aer de la partea superioara de circa 50 °C (fig. 4.4.6 a). Sistemul de destr atificare consta intr-o solu\ie care sa distruga aceasta a$ezare in straturi a aerului cald $i sa mic$oreze semnificativ temperatura aerului de la partea superioara a incintei. Prac tic , se utilizeaza anumite aparate sp eciale, cu debit mare de aer , montate la partea superi ora a halelor. Acestea dirijeaza aerul cald de la partea superioara spre partea inferioara printro mi$care rota\ionala in zona centrala, generand o mi$care periferi ca de jos in S U S (fig. 4.4 .6 b ). Aplicand aceasta solu\ie se ob\ine o reducere substan\iala a gradientului de pana la valori de temperatura, 0,3 ... 0,6 Kim . in ceea ce prive$1e viteza
I.
lnstala~ii
de incalzire
$i temperatura curen\ilor de aer, acestea de aer de la 2 500 la 40 000 m3/h $i o se men\in, in zona centrala de lucru, in Ii- baterie de incalzire avand puterea termi mite normale. Se inregistreaza insa, valori ca intre 9 si 450 kW. Spirojet poate mai ridicate ale vitezei curen\ilor de aer in func\i ona ca un sistem de destratificare zona periferica, insotite de temperaturi $i sursa de caldura in paralel cu un sismai scazute, datorita amestecului aerului tem de incalzire cu aer cald ,,clasic" sau cald cu eel rece patruns din exterior, poate fi o solu\ie de incalzire unica penprovocand un disconfort termic local. tru anumite tipuri de hale industriale. Des tra tifica torul SP/ROTHERM (fig. in ceea ce prive$te aparatele destratifica toare, acestea pot fi folo site in 4.4 .8 b) are aceea$i structura ca $i SPlROJET. Fiind echipat cu baterii de incaldoua variante: - numai pentru eliminarea gradientu- , zire de capacitati mari, care variaza intre lui de temperatura, in paralel cu un sis- 9 si 72 kW, SPIROTHERM este recomantem ,,cl asic" de incalzire, ca de exem- dat in mod special ca sistem de incalzire plu destratificatorul TRANSCIAT; cu aer cald in noile hale industriale. - pentru acoperirea partiala sau totala a necesarului de caldura al incintei, 4.4.2.3.2 Solufii pentru evitarea stratificarii termice evitandu-se formarea stratificarii term iSistemele au ca scop limitarea misce , cu echipamente de tip SPIROJET sau SPIROTHERM. carii ascensionale a aerului cald, a$a Oestra tifica torul TRAN_SCIAT, prezen- cum se vede in figura 4.4.9. Solu\ia tat schematic in figura 4.4 .7, se compu - practica consta in introducerea unor ne dintr-un grup motor - ventilator cu jeturi de aer diri jate de SUS in joS, avand ac\iune directa pe verticala, prevazut cu parametrii dependenti de temperatura un motor monofazat cu mai multe vite- aerului cald ascensional $i de inaltimea ze, un ventilator elicoidal $i jaluzele bi- inc intei. Studiile ex perim entale au directional e. Se executa in patru tipodi - demonstrat ca un asemenea sistem de mensiuni cu debite de aer de la 2.450 la incalzire cu aer cald permite o stra10.700 m 3/ h. Varianta GRA -T refuleaza tificare termica doar pana la 0,2 K/ m . turbionar, iar varianta GIROTERM refu Una din solu\ii le exp erimentate $i leaza tip ciclon. care a condu s la aceste performan\e Destratifica torul SPIROJET este un este un sistem de distributie a aerului aparat de incalzire cu aer cald, cu ac- cald, prin difuzoare sp eciale, montate \iune de sus in jos prin jeturi generate intr-o mi$Care de spirala, a$a cum se , vede schematic in fi gura 4.4 .8 a. El este echipat cu un ventilator ax ial cu debite
---~ -c::--- ----
~
,:
[§2] E
J
'
ti =- 10°C AR ,>? ti=. + ~""'
I.{) ~
Ac>~
_,/
10"C~ ~t //,
,.;~
~~-
~f0/,
-;,/
a
0 0
\
)
I I I I I I
II
.c
\ \
. I
\
\..
I
E I.{)
II
.c
/ a
b
Fig. 4 .4.6. Circulafia aerului in incinte inalte incalzite cu aer cald : a - s tratificarea aerului in cazul inca /zirii cu generatoare ,.clasice"; b - c ircula/ia aerului in cazul dispozitivelor de destratificare: AR - aer rece; /\C - aer cald; AS - aer ca ld stratifica t.
aer
a J
-
b
Fig. 4.4.7. Destratificator TRANSCIAT: ae10term GRA - T; b - aeroterm GIRO THERM.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -'
b Fig.4.4.8. Si st eme de d estratificare : a - tip SPIROJET; b - tip SPIROTHCRM.
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire
I. lnstalatii de lncalzire pe un canal de distributie a aerului amplasa t la part ea superi oara a unei hale industriale (fig. 4.4.10). Difuzoarele sunt echipate c u palete cu inclinare variabila (fig. 4.4. 11), pentru a genera un jet de aer turbionar, ax ial sau radial, realizand o mi$care de induc \ie in apropierea jetului . Fenomenul conduce la antrenarea unui volum mare de aer interior $i are drept con secin\a scaderea in fl uen\ei presiunii
0
0
0
0
0
l l l l l
JJ 1 l l Fig. 4.4.9. Folosirea sistemului de antistratifi ca re: - jeturi d e aer ca ld - zo nii n eutrii ; 2 - ascensiunea aerului cald; 3 - zonii neutrii.
termi ce ascensionale, eliminarea stra tului de aer cald de la partea superioara $i 0 uniformizare a temperaturii in zona de lucru. Unele echipamente pot fi utilizate atat pentru incalzirea ca t $i pentru ra cirea incaperilor. Ele pot fi amplasate la inal\imi diferite, avand posibilitatea de a genera jeturi radial e sau turb ionare . Ca un exemplu pot fi men\ionate unita\i le de induc\ie SDA, tip HALTON (fig . 4.4 . 12), caracterizate printr-un debit de aer specific Qv [l/s] $i un nivel de zgomot foarte scazut, fiind recoman date in instala\ii le de incalzire cu aer cald cu viteze mici pe canalele de distribu\ie, de la 2 pana la 8 m/s .
4.4.2.4 incalzirea cu agregate multifunc/ionale Sistemul de incalzire cu aer cald se realizeaza cu un agregat complex care raspunde atat necesita\ii de a evita stratificarea termica interioara cat $i gestionarii eficiente a consumurilor energetice prin recuperarea par\iala a energiei termice. Un exemplu de agregat multifunctional performant este agregatul tip HOVAL, prezentat schematic in figura 4.4.13. Cele doua componente constructive, sistemul de recuperare energetica $i sistemul de introducere a aerului cald, au cote de montare diferite. Echipa-
mentele de recuperare a energi ei termice (bateria de recuperare a caldurii si ventilatorul de evacuare) se monteaza in exteriorul cladirii in timp ce sistemul de incalzire a aerului se afla la partea interioara. lntroducerea aerului cald in incinta se face printr-un difuzor de construc\ie speciala care asigura o mi$care giratorie a jetului de aer evitand astiel stratificarea termica.
4.4.3. incalzirea cu aer cald cu preparare centralizata
i
Sislemul de incalzire este alcatuit dintr-un agregat care furni zeaza aerul cald, o re\ea de canale de distribu\ie $i dispozitive pentru introducerea dirijata a aerului ca ld i n spa\iile incalzite. lnstala\iile de incalzire centrala cu aer cald pot func\iona cu distribu\ie naturala, pentru instala\ii de capacita\i mici sau cu distribu\ie for\ata, pen tru marea majoritale a cazurilor . Aceste sisteme de incalzire sunt alcatuite din acelea$i componente ca $i instala\iile de ventilare. in plus, obligativitatea ca orice instala\ie de incalzire cen trala cu aer cald cu distribu\ie for\ata sa func \ioneze cu minimum 10 % aer proaspat, transform§. toate instala\i ile de acest tip in instala\ii de ventilare . Ca urmare, in proiectarea $i executia !or, se respecta prevederile ,, Normativului pentru
a ~
< 35 dB(A)
SDA 250 SDA 3 15 SDA 400 SDA 500 SDA 630
q v(l/s)
50
100
200
300
500
1000
2000 3000
c Fi g . 4.4 .11 . Difuzor cu flux turbion ar p en tru antist ratificare.
Fig. 4.4.12 Un itati de induc\ie tip HALTON : a - unitate SDA cu jet radial; b - uni/ate SDA cu jet turbionar; c - caracteristici nominale; 1-
aletii rotor· 2 - carcnsii difuzor; 3 - ax rotor· 4 - ·et de aer radial; 5 - ·et de aer axial.
I. lnstalatii de lncalzire
Capitolul 4: Sisteme de incalzire proiectarea si e xcc utia instala\iil or de intrc 7 ,5 si 9 rn/s). ventilare", I 5. in func\ie de presiunea aerului , canain figura 4.4. 14, sunt prezentate lele de aer se cla sifica in trei categorii : schematic sistem ele de incalzire cen- - presiune joasa, intre 125 si 500 Pa; trala c u aer cald c u distributi e for\ata. - presiune medie, intre 750 si 1500 Pa; in principal , se identifica trei variante: - presiune inalta, peste 2500 Pa . - functionare nu mai cu aer recirculat Sec\iunea cana lelor de aer cald este (fig. 4.4 . 14 a), p en tru spatiil e mici , Iara rectangulara sau c irculara. Sec\iunile degajari de nocivi ta\i , mentionate in rectangulare sunt mai des utilizate din normativu l I 5; motive de economie de spatiu, desi - sistemul cu aer in amestec, func\io- consurnul de metal este mai mare nand c u unul sau doua ventilatoare compara tiv c u ce le circulare. Piesele (fig. 4.4 . 14 b, c); speciale (schimbari de sec \iun e, co turi, - func\ion are numai cu aer proaspat, ramnifica\ii etc.) de sectiune rectangusistemul necesitand doua ventilatoare, lara ocupa mai pu\in spa\iu la sec \iune {fig. 4.4. 14 d). egala, fata de cele cu sec \iun e c irculaCentrala de aer cald, figura 4.4.15, ra. Canalele cu sectiune rectangulara cuprinde agregatu l de preparare a ae- sunt utilizate, in general, in sisteme cu rului cald {baterie de incalzire sa u gene- viteza mica a aeru lui, la re\eaua prinrator de aer cald cu focar propriu). ven- cipala de distributie si de recirculare a tilator de introducere si filtru de praf. i aerului cald. Retelele de canale c irc ulare sunt uti Transportul si distribu\ia aerulu i cald se face prin re\ ele de canale similare liza te, in mod special , in sistem ele cu celor din instalatiile de venti lare (fig . viteze si presiuni mari, avand pierderi 4.4 .16). Canalele de aer se clasifica in functi e de viteza si de presiunea aerului . in raport de viteza, sistemele func \ioneaza cu: a) - viteza mica, pana la 12,5 mis (in , general, intre 6 si 11 m/s); b) - viteza mare , mai mult de 12,5 m/s. Canalele de rec irculare si evacuare se dimensioneaza la viteze de transa port mici, de pana la 10 m/s (de obicei,
I
dA sarcina mai mici in raport cu cele rectangulare. Cel mai fo losit material pentru confecti onarea canalelor de tran sport aer cald este tabla zinca ta. in cazuri speci ale, se executa canale din aluminiu, otel usor, fibre de sti c la, materiale textil e etc. Grosimea tab lei este in func\ie de presiunea din Sistem si marimea sec \iunii . Distribu\ia aerului, de la agrega t la difuzorul de aer cald, difera in fun ctie de destina tia, arhitectura si stru ctura c ladirii . Printre diversele moduri de di stributi e a aerului cald, pot fi mentiona te ca teva semnificative, si anume: - in buc la perim etrala; - radiala; - ramifi ca ta; - prin plan5eu dublu (gol sanitar).
4.4.3. 1 DistribuJie in bucla perimetrala Acest mod de di stribu\ie a aerului cald este alca tuit dintr-un dispozitiv
2
b
c
d
Fig. 4.4.14. incalzire centrala cu aer cald : a - functionare cu aer recirculat: b, c - functionare cu aer ames teca t, utilizand unul sau doua ven tilatoare; d - funcfionare numai cu aer proaspa t 1 - camera de inca lzit; 2 - canal de aer ca ld; 3 - filtru de aer: 4 - ventilator; 5 - baterie de incalzire.
- - -- ·
-
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- --
/
:i I
~ r
l
'~
Fig . 4.4.13. A gregat multifunc tional HOV AL : Ap - aer proaspa t; Ar - ::ier r efulat Ave - aer vic iat ca ld; Avr - aer vicia t racit; 1 - filtru de praf ; 2 - baterie de recuperar a ca ldurii; 3 - ventilator de introducere 4 - ventilator d e evacuare; 5 - camera d filtrare; 6 - bat er ie de incalzire; I - separa tor de p icaturi ; 8 - difu zor cu mi ~ca r e gira torie; 9 - terasa; 10 - ext eri or; 11 · interior
4
_},,r 5 _:.'/
Fig. 4.4.15. Sec)iune sc hematica a unei centrale de aer ca ld : - racord lri pri za de aer proaspat; 2 - aer rec irculat; 3 - cam era de amestec; 4 - filtru d e aer; 5 - bateri e de inca lzire: 6 - ventilator; 7 - distribu ti e aer cald.
J
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
I. lnstalatii de incalzire central cu ro l de distribui tor si de recirculare a aerulu i ca ld :;;i o re\ea de ca nale de aer , amplasate pe conturul in cintei (fi g_ 4.4 .17). Canalele, confec ti onate din tabla, sunt montate sub pardosea la, la 6 cm sub planseu si 45 cm distanta de perete. Aerul ca ld este introd us in incapere pri n guri d e reful are, asezate pe ca t posibil sub ferestrele exterioare, iar aerul recirculat este preluat din incinta, pe la partea superi oara a dispozitivului central (fig . 4.4 .17 b ). La alegerea acestui sistem de distribu\ie a aerului cald trebuie avut in vedere ca m ediul sa nu fi e urned si sa nu existe ri se de inunda\ii _ De asemenea, trebuie verifi ca ta etan5area canalelor de distribu\i e a aerului cald pentru a. evita pierderil e de aer :;;i eventualele infiltratii de apa provenite din sol. De men\ionat ca disp ozitivul central de distributi e a aerului cald poate fi inlocuit de un generator de aer cald, stru ctura distribu\i ei per imetrale ramanand aceea5i.
4.4.3.2 DistribuJia radiala Distribu\i a radiala, fi gura 4.4 .18, se carac teri zeaza prin racorduri individuale care leaga sursa de aer cald (generator de aer cald sau distribuitor central), de fiecare difuzor interior . Canalele de distribu\ie pot fi ingropate in pardoseala, pentru un sistem de
alimentare c u ca ldura de p li nta sa u de pardoseala sau pot fi m ontate aparent la nivelul p lafo nului, pentru o distributie superioara a aerului c ald, situatie in care vor fi izolate terrnic.
Planseul dub lu are ro lul unei camere de ega lizare a presiunilor, asigurand o distrib utie uniforma a aerului . Sistemul prezinta un avantaj si, in ace lasi timp, un dezavantaj, prin faptul ca prin transferul de caldura de la aer la pard oseala interi oara, aceasta devine o pard oseala 4.4.3.3 Distributia ramificata in cazul di st~i b uti ei ramifi ca te, aerul ra dianta, dec i o sursa suplimentara de ca ld este rep arti zat ca tre difuzoare sau incalzire. 0 izolare termi ca perfec ta a orificii de reful are, printr- un canal de pardoselii nu este posibila si, ca urmare, consumurile energetice sunt mull distribu\ie centra l, in doua variante: - cu sectiun e cons tanta (fig . 4.4 .19 a), m ai mari in raport cu celelalte sisteme reglarea debitului d e aer facandu-se de distrib u\ie a aerului cald _ in cazul local , prin m arim ea sec \iunii racordului utilizarii acestei solu\ii , trebuie respec' tate anumite condi\ii, :;;i anume: si prin jaluzele d e reglare; - cu sectiune variabila (fi g. 4.4. 19 b) _ - golul folosit ca plan5eu dublu trebuCota de · m ontare a re\elei de distri - ie executat si fini sat in asa fel incat aerul b u\i e dep in de de sistemul de introdu - care circula sa nu antreneze praf sau cere a aerului c ald si de elementele alte particule poluante din acest spa\iu; construc tive a le cladirii, fiind , in .gene- trebu ie executate :;;i verifi ca te izolaral, la nivelul pardoselii sau plafonului. \iil e hidrofuge si termi ce astfel inca t sa Pentru reducerea pierderil or energe- nu existe ri scul infiltra\iilor de apa sau tice, canalele de distribu\ie aparente se al condensarii vaporilor de apa pe pere\ii plan5eului dublu; izoleaza termic . - trebuie verificata structura de rezisten\a a cladirii, astfel inca t sa nu apara, 4.4.3.4 Distribu/ie prin plan~eu dublu Principia!, sistemul de distribu\ie con- in timp , fisuri care sa afecteze plan5eul sta in preluarea aerului de la generatorul ! dublu; de aer cald 5i introducerea acestuia intr- golul destinat circula\iei aerului nu se un plan5eu dublu, de unde se reparti - utilizeaza sub nici o forma, ca depozit; zeaza gurilor de refulare, pe cat posibil, - inal\imea golului va fi intre 45 si 60 cm. sub ferestrele exterioare (fig. 4.4.20). 4.4.3.5 Echipamente ~i accesorii Reparti\ia aerului cald in interiorul unei incinte este o consecin\a a alegerii 5i amplasarii gurilor (dispozitivelor) de refulare :;;i de aspira\ie a aerului . Nu exista, in prezent, o re\eta generala pentru a ob\ine o distribu\ie uniforma a aerului cald, la parametrii teoretic calcula\i, dar
Fig. 4.4.16. inciilzirea inciiperilor cu aer cald preparat centralizat : CT - cen trala de incalzirc ; Cl - camera de incalzit; 1 - priza de aer proaspat; incalzire; 5 - canale de distribu\ii ale aerului
Fig. 4.4.18. Distribufia radialii a aerului cald : 1 - distrib uilor central {generator de aer cald); 2 - cana le ra diale; 3 - guri de refulare
cald; 6 · guri de refulare a aerului cald .
a aerului cald.
2 · fil tre de aer; 3 - ventilator; 4 - baterie de
a
b Fig. 4.4.19. Distribu!ia ramificatii a aerului cald : a - dislributie prin canal central de sectiune constan ta; b - distribu lie prin ramifica t_ii de sectiune
b
a
variabila; 1 - distrib uitor central (generator de aer
Fig . 4.4.17. Distribufia perimetralii a aerului cald : .1 - distribufie in plan; b - distributie in spafiu: 1 - prize de aspira\ie; 2 - d1stribui tor central; 3 - canale principale de aer; 4 - distribu\ic periferic3 in pardoseala; 5 - guri de refulare a aerulu i.
-------
cald); 2 - ramificatii; 3 - guri de refulare a aerului ca ld; 4 - cana l de di stribu\ie cu sec \iune constanta; 5 - canal de distributie cu sectiune variabila_
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
..
in proiectare trebuie · avut in vedere ca teva observa tii: - gurile de aer montate in partea inferioara sunt generatoare de curenti de aer si de aceea v iteza de introducere a aerului nu tr ebuie sa depaseasca 0,5 mis, in spec ial in zona de 5edere. Dispozitivele de plinta sau de pardoseala pot antrena in anumite situa\ii praful si parti co lele materiale din imediata apropiere; - gurile de aer si difuzoarele de plafon trebuie dimensionate in func\ie de debit, de bataia jetului si de modificarea anizoterma a axei jetului , trebuie verifi ca t daca elementele de con structii interioare nu impiedica dezvoltarea jetului ; - toate gurile d e aer trebuie echipate cu dispozitive reglabile; - in incaperile tara interdi c tii de fumat , amplasarea gurilor de aspira\i e se face intotdeauna la partea superioara; - la amplasarea gurilor de aer trebuie evitata scurtcircuitarea aerului reful at prin pozi\ia aspiratiei. Teoretic , in fi ecare incapere inchisa trebuie amplasata eel pu\in o gura de aspira\ie. Se admite aspira\ia dintr-o zona centrala pentru un grup d e incaperi care formeaza un ansamblu, d e exemplu, un apartament. in ceea ce prive$fe tipurile cons tructive ale g urilor d e aer. dispozitivelor de reg/are $i accesoriilor ins tala /iilor de incalzire c u aer ca /d, ele sunt acelea$i c u cele specifice ins tala /ii/or de ventila re. Calc ulu/ de dimensionare a canalelor de aer $i a echip amentelor se face in func tie de d ebitul de aer circ ula t, urmarind m etodologia de ca /cul detalia ta in volumu/ lns taiatii de ventilare $i c/imatizare.
4.4.4. Calculul instalatiilor de lncalzire cu aer ca ld Dimensionarea instalati ilor de inc~ l zi re cu aer cald consta in determinarea debitului d e aer si a sarcini i termi ce fu nctie de sistemul de incalzire adoptat. La ca lc ulul debitului d e aer cald se ti ne searna de: - necesarul de caldura ce urrneaza a
fi acoperit de in stalatia de inca lzire cu aer cald; - tipul de sistem ales (recirculare, amestec , aer proaspat); - parametrii climati ci ex teri ori si interi ori; - numarul de schirnburi de aer orar; - fun c \ion area in paralel a unui sistem de incalzire sau de ventilare; Necesarul de caldura care trebu ie acoperit de instala\ia de incalzire cu aer cald O ac(i), rezulta dintr-un bilan\ termi c care tine seama de: pierderil e energetic e ale incaperii O h, aporturile de caldura O ap si fluxul termi c furni za t de un alt tip de instala\ie de incalzire existenta in incinta, 0 ;. O ac(i) = O h - O ap - 0 ; [W] (4.4 . 1) in c azul incaperil or prevazute cu un sistem d e ventilare mecanica, daca debitul de ventilare este preluat de instala\ia de incalzire cu aer cald, sarcina termi ca necesara pentru inca lzirea debitului de ventilare O v se adauga necesarului de caldura al instala\iei de incalzire cu aer cald: Oac (i• v) = O ac(i) + O v [W] (4.4 .2} in cazul in care pe langa incalzire se asigura si ventilarea incaperii, numarul de schimburi orare de aer, procentul de aer proaspat si parametrii aerului refulat, se impun dupa criteriile ventilarii mecanice, iar temperatura aerului interior se alege in func\ie de categoria de contort. 4.4.4. 1 inca/zirea cu aer recirculat Sursa termica furni zeaza aerului un
lnstala~ii
de incalzire
fl ux termic Os nu rnai pentru a compensa pierderil e de caldura ale incaperii: Os = Oaq,J [W] (4.4 .3) Flu xul termi c este preluat de deb itul de aer rec irculat , L,; (4.4.4) Os = Lr·Cppac'{lr - 11} [W] unde: - Gp es te caldura masica a aerului uscat la presiune constanta [kJ/k g·K]; - pac - densitatea aerului uscat la presiune constanta (kg/ m3]; - fr - temperatura aerului refulat [°C]; - I; - temperatura aerului interior [0C) . in tabelul 4.4 .2 se gasesc marimile caracteristice ale aerului uscat in functie de temperatura (vezi si § 3.3.2. din volumul ,, lnstala\ii de ventilare si climatizare"). Ecuatia 4.4 .4 prezinta doua marimi necunoscute: debitul de aer recirculat Lr si temperatura de refulare tr. Debitul de aer recirculat Lr se poate determina in func\ie de numarul de schimburi pe ora n, ales in raport cu destina\ia , incaperii, cu normele sanitare si cu natura surselor de poluare interioara: Lr= n ·V [m3/s] (4 .4 .5) unde V este volumul incaperii [m3]. Astfel, se poate calc ula temperatura 1 aerului refulat tr:
[OC)
(4.4 .6)
; care nu trebuie sa depa5esca 45 °C pentru guri de introducere montate mai jos de 3,5 m si 70 °C. pentru guri de refulare amplasate mai sus de 3,5 m . Debitul de aer recirculat Lr, se poate
Tabelul 4.4.2 Marimile caracteristice ale aerului uscat in funcfie de temperatura I
l 0 CJ - 150 - 100
I I
I
Iy
p
cp
[kg/mJ]
[kJ/kg · K)
A J 02 [W/ mK)
T] I 06 [N · s/m 1]
\" I 06 [m l/s]
2.795 J ,980
1.02ss I .0090
1.1 6J 1,605
&.63o 11 .789
3.os
i
8.2 1
1o~ im 2/s]
HP
a
IJ/K]
s.'.1 515.82
Pr
0.76 o .04o5 -O-.O-S0- 3--1- 0-,7-4 -
- 50
i
1.534
'
1.0048
2,035
14.65 1
9 .55
4.5 1
0,1 32
0 ,725
I
-1
0
1.2930 I
1.00-18
2.43 1
17.20 1
1'.>,30
:
3,67
CJ, 187
0 .7 15
20
; 1.20-15
2.s7o
1s. 19 1
J.-1 3
0.2 12
o .7 u
40 60 80 100
! J.1 267
I
! 1.0595
I
120 140 160 180 200 250 300 350
Fig . 4.4 .20. Distributia aeru lui c ald prin plan;;eu dublu: 1 - priza cle aspiratie: 2 - generator cit• aer cald; 3 - planseu dublu; 4 - g uri d e refulare.
I.
r
1.004 s
1.00~ 2,710 ! 2,849
·:, :
2.9S9 T---J. 140
I
I 3180
I
3.39 1 3.582
I
3.722
l
1.0090 i J ,9998 i 1.OO'IO , o.9-1 58 - T009o-
!
i 0 .8980 i
I i I
0.8535 I o.8150 1 0 .7785 0.7457
!
1.0 1-~~ 1.0 132 u11 74
i
1.02 16 1.0258
! i
I.03-1 1 l.0-lt)7 1.055 1
.JOO
: o.s _;42 !
1.0676
45u
1
o ,48 75
I
1.0802
soo I
o,4 56-1
1 JJ929
600
I 0.40-1 1
1.11 37
700
I 0 3625 I o.3287 I
soo
0 ,6745 ; 0.6 157 0.5662
I
1
900 i 0,30 1 1000 ' 0.2 77
I
L
I. U-16 1.1556 1,1723 1.18-1 9
i
!
I
~.86 1
:
22.663 23.506 j24,3Jo \
~__..'.:1 1 0 ! • -1 .536 -1.l)O
19 ,123 20.025 20.'J27 2 1.s 10
! I
5. 152 : 5 .4 3 1 I
1 5~
i 16 .'J7
I
18.9U 20 .9-1 !D.06
I
i
3,20 _ 0_1 _39_,,_0_ ._7 _11--< 3.00 0,267 0.709 0.708 2 .83 0196 -i-·i(;i; --o-J_2_s _,____0 _7-o jI
i
J
25.23
i
29.i>5
I I
I 2755
25, 14-1 25.840
32,29 3-l .63
I
!.7.772
-11.1 7 -1 7.85 )5.05
I
29 .469 J l , J65 32.754 3.• ...10 2
i
6253 ! 7U.5-l
i 35.79-1
5.582 6.222 6,665
I
38 .638 4 1,18S
7 .059
i
43.639
i
78,-18 95.57
i
2.55 2 .4 3
0,36 1 0.397 0.4 30
0 ,70 0.695 o.69 0 .69 0.-167 _ 0_5_ 0-)--+-- 0 .63- 5--f
232
2.2 1 2,11 1.9 1 .75 1,6 1
I
]
:
1.-19
0.603 0.68 0 .703 0 .68 +-----+----t 0 .68 0,8 11 0 .68 0 ,9 19
I :
!
-
1.030
0 ,685
I
1.1 -1 2
!
1.380 1.6 19
o.69 0.69 0 .70
I I ! ! 1.858 0.7 l 5 .....;..---"-----'----I 7,408 ; 45 .895 i 1525 i ; ~ .100 0 .725 -·--+-- - - - > - - - _ . , __ _ __ ; 7.699 i -17.95-1 1 173 2.350 o.n5 1 ! 113.7
l
132 .8
Capitolul 4: Sisteme de incalzire
I. lnstalatii de incalzire calcula im punan d valoarea tempera turi i aerul ui refulat I,: L 0.10(11 [m3/s] r Gp · flx (l, - 1;)
(4.4.7)
Valoarea rezu ltata Lr trebuie sa veri fice conditia de a avea min imum 2 - 3 schi mburi pe ora.
Os = Oac(i) + Oe [W] unde: Oac(i) = L1·Gp-Pac(tr - 11} [WJ (4.4 .14) Oe = Le·Cp P ac{lr - le} [WJ (4 .4 . 15) Temperatura aerului reful at se calc uleaza, ca $i in cazuril e precedente, din rela\ia de bilant termi c: 1, = 1, +
4.4.4.2 inGa/zirea c u aer proasp at Daca instalati a de incalzire cu aer cald serve$te $i ca instala\ie de venti lare care fun c \ioneaza numai cu aer proaspat, pentru evacuarea nocivitati lor, sarcina termica a sursei termi ce (b ateri e de incalzire) trebuie sa asigure acoperir ea. pierderilor energetice ale incaperii Oac(i) $i inca lzirea aerulu i rece preluat din exterior , Oc: (4.4.8) Os = Oac{i) + Oe [WJ Deb itul de aer proaspat preluat din exteri or Le corespunde numarului de schimburi de aer n. Tntruca t; O ac{i) = Le·GvPac-(tr - I,) [W] (4 .4 .9) O e = Le·GpPac-(1; - le} [W] (4.4 . 10) rezulta in cazul instala\iilor func tionand numai cu aer proaspat: Os = Le·Gp p ac·(lr - le} [W) (4.4 . 11) Temperatura aerului cald reful at in incapere rezulta din rela\i a (4 .4 .9): I = I.+ 1 '
O ac(1)
[0C)
(4.4. 12)
Le- Gp ·Pac
$i trebuie sa se inca dreze in limitele m ax ime admise. 4.4.4.3 in calzirea cu aer amestecat Tn cazu l in care instalatia func ti oneaza cu aer am esteca t, debitul de aer proaspat Le [m 3/s) corespunde normelor sanitare sau de produc \ie, iar L; [m 3/s] este debitul de aer rec irculat. Debitul to tal de aer al instalati. ei este in aceste c ondi\ii : L = Le + L; [m 3/s] (4 .4 . 13) Debitu l de aer L treb uie acop ere numarul n de schimburi de aer coresp unza tor destina\iei spati ului incalzit. Sarc ina termi ca a bateri ei d e inca lzire este:
sa
oS L ·Gp· Pac
[OC)
(4.4. 16)
Os = 250 + 109,36 - 40 = 3 19,36 kW 6. Debitu l de aer cald necesar:
I
=
Gp Pac (1, - 1,) = 9,45
3 19,36 11,126 -(45 - 15)
m3/s = 34 033 m3/h
unde: Pac = 1, 126 kg/m 3 pentru Ir = 45 °C. 7. Se calculeaza numarul de aeroterme cu noscand ca un aeroterm de perete ATLAS - SABIANA 900 asigura debitul de aer cald nominal Ln = 5000 m 3/h, cu o bataie a jetului de 20 m. la o turati e min ima de 700 rpm . n = U Ln = 34033/ 5000 = 6,8. Se aleg 7 aeroterme care se amplaseaza in p lanul halei ca in figura 4.4.2 1, in fun c\i e de: ,,bataia jetului ", pozitia util ajelor in interi orul halei, caile de acces, deschiderile exterioare. Caracteristic ile tehnice ale aerotermului sunt urmatoarele: - latura carcasei (A): 900 mm - latura gurii de refulare a aerului (8): 764 mm - cota de gabari t in plan profil (C): 575 mm - distan\a intre orific iile de prindere (D): 803 mm - diametrul racordurilor de agent termic ( a.
........ --+---+-===~~
~ 2 01.,--"',____,_,..1---==--~
:J
rr ~
.~
20
c
0
~ 40
:J
f---
-
-1-----'---""'---t-
:J
65
'-' 40
E
~ ~
II
·
3525~~~~~~~~~~.~~~-~~~30 35 40 45 50
50 i°C]
:Temperatura medie Opa panoului
"'E
,: •
1-----+----+-----+----+--~___,--f
~ 60'-- - - ' -----'-------'--- --'--- -- '
a
~
'S 60 x ~
u_
65
b
Fig. 4.5.23. Ca racteristici le t erm ic e ale panourilor cu con ducte din ofel montate In element u l de constructii: a - conducte monlate in beton ; b - conducte mon tate in tenc uiafa d e mortar din cimen t ;;i rabit.
I. lnstalatii de lncalzire
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire 1- d) tgh ( m 11= - - - -_21- d m ·- -
q~ = xb[ 11(ta 9 - t,) - kb(l -11)(t; - ~)] [~/~:~
(4.5.7)
2
iar
I
qpr = (1 + S'J·qp [W/m2] (4 .5.10) Valorile rapor tului 15 = qe/qp sunt da te in nomograrna din fi gura 4. 5.25, in fu nc\i e de perimetrul P al suprafetei active, raportat la suprafata acesteia Sp $i distan\a I dintre conduc te.
Considerand panoul radiant din fi gum = Ac +Ab (4.5.8) ra 4. 5.24, in relatiil e de mai sus s-au V ;td d 4.5.2.7. 1.2 Panouri de plafon cu confacut urmatoarele nota\ii : duc tele m ontate in spa .fiul /,, 1: - tempera turile aerul ui din cele doua A.ci - conduc tivitatea termi ca a materiamedii separate de panoul radiant [0 C); lului din care este executata \eava de de aer diametru exterior d din panoul ra diant in nomogramele din fi gurile 4.5.26 $i tag - temperatura medie a agentului ter4.5.27 se dau caracteri stic ile termice mic (0 C] ; [W/ m·KJ; Clp, -coe fi cien\ii de transfer de cal- kb - coefi cient adimensional calculat c u ale unui panou radiant de plafon cu conductele inca lzitoare montate in spadura la suprafe\ele panoului radiant, rela\ia ale caror valori sunt date in tabelul kb =~ (4 .5.9) \iul de aer sub elernentul de rezistenta. Primul panou (fig. 4.5. 26) este exe4.5.2 [W/ m2· K] : Xb+Xc cutat din \evi c u diametrul de 1/2" X - c oefi cientul par\ial de transfer termic (fi gura 4. 5.24) [W/ m2·K], ale carui Atat nomogram ele din fi gura 4.5.23 montate direct pe o placa metalica cat $i rela\i a 4.5. 3 stabilesc valorile flu - (o\el sau aluminiu). Grosimea stratului valori se pot calcula cu rela\iile: xurilor termi ce qp emise de panourile de aer a = 50 mm. • pentru zona inferioara a panoului 1 Cel de-al doilea panou radiant (fig. radiante in zona activa corespunza toa- ' Xe= n C [W/ m 2· K] (4 .5. 5) 1 4.5.27) este executat din \evi cu diameneglijandure suprafe\ei serpentinelor, - -1 I, . .:. L ap 1 ~ 1 ..1., se flu xurile termice cedate de marginil e ' trul de 3/4" montate intr-un spatiu de din afara acestora . Notand cu 8 rapor- aer avand la partea inferioara o placa • pentru zona superioara a panoului 1 de o\el cu grosimea de 8 = 0,75 mm. Xb = n b (W/ m 2·K] (4 .5.6) 1 tul dintre fluxul termic unitar qe ce dat 1 de suprafe\ele de margine $i fluxul ter----;-- +I. ...:.1. IXO ;~ 1 A, ' mic unitar qp cedat de panoul propriu- 4.5.2.7. 1.3 Panouri de plafon cu lamele in nomograma din figura 4. 5.28 a se 17 - coeficient a carui valoare este data de 1 zis, flu xul termic unitar real cedat de panou este: dau caracteristicile unui panou radiant executat din tevi din o\el prevazute cu I 'I lamele de 1 mm grosime in figura 4.5.28 b este prezentata noe~.a~ mograma pentru stabilirea fluxurilor i termice q/,m $i q/,'m cedate de zona din~ 2:) .0 tre panouri $i zona de margine a panourilor.
a.;,
i q~
"O
0
2:5
(_)
I
OP, aP
t, Fig. 4.5.24. Schema panoului radiant de plafon cu conducte inglobate pentru determinarea caracteristicilor termice : b - grosimea stratului de material de deasupra conduc tei (b 1, b2 ~i b 3 - grosimile stra turil or componente); c - grosimea stratului de material de sub conduc te (c1 ~ i C? - grosimile straturilor componente); d - diametrul exterior al conductei.
Tabelul 4.5.2 Valorile coeficientilor de transfer de caldura la suprafetele panoului radiant pentru o temperatura a mediului ambiant t;=18 .. .20°C Tcmpcratura medic, e.,, a panoului ractiant
0,30
Panouri de pcrctc
Panouri de plafon
Panouri de pardoscala
25
9 ,1
7, 1
10 .1
-.,
30
9 .8
7,6
11 ,0
"°
35 -
.
-
7,9
11 ,6
10,7
I
I
SJ
12.2
8,6
-
9, 1
-
-
-
-1 5 -
I
-
-
1 l.O
I
II
---- -
60
11 ,4 --12,2
---
P=2(D+L) S =Dxl
0,5
--
---·
-
-
0, 15 0, 10
-
so
0,20 a.
O" O"
10.2
---
-10 -
'
("CJ
--
-
'
exp §i a 'p [WI m2 ·KJ
-
-
' '
4.5.2. 7. 1.4 Panouri de p ardoseala cu conduc te flexibile in nomogramele din figurile 4.5.29, 4.5. 30, 4.5.31 $i 4 . 5 .~2 se dau caracteristicile termice ale panourilor radiante de pardoseala cu conducte flexibile tip TERMCONCEPT TC-2000. Panourile radiante sunt executate din \evi flexibile (polietil ena}, avand dimensiunile 17 x 2 mm, m ontate pe o placa din polistiren cu gro simea de 35 mm. Grosimea $apei de ciment este de circa 65 mm , iar suprafa\a finita a
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
P/SP1m· 11 Fig. 4.5.25. Calculul raportului
o.
Capitolul 4: Sisteme de lncalzire pardoselii poate fi rece sa u ca lda. Valori le flu xurilor termi ce unitare se ob\in in func \i e d e ecartul de tempera tura .11 = tm - t; sa u .J t = [(fd+tr)/2 ] - t, :;;i distanta I dintre \evi: 80, 160, 250 :;;i 330 mm. De asemenea, se are in vedere :;;i rezisten ta term ica Xb a straturi -
I. lnstalatii de lncalzire
!or componente de deasupra \evi lor incalzitoare (:;;apa de ci ment, marmura, gresie, parchet...). Nomogramele mai cuprind :;;i temperaturil e admisibile 8p ale pardoselii in fun c ti e de tempera tura interioara t, a incaperilor precum :;;i temperatura ad-
[W/ m 2 ] E
,---"------.
q p'
E
qr>
4SO-
4S
~
7S
:J
15c
i q'
cu a.
Element de constructii , · .. =---- zb= 1.t1W/m2 K .
/~
70
t ~.tl~---~
T
cu 400 · a.
40
i
18 °C
i ===:::.' , . 1 _ __;
1/2" .
6S
---t--l /
I
--
~--.-
t-- T--+--r/+-- t+---+--+---v---__,>----1--~-,_,___-~~-o--1 /
--+-_..,.1~V--+-->''-> •\n:·~< - - 32 / I/ \ \ !eavii 17x2 \ planseu !-
.;';
,1
1
/
/
/•/·
".-/.-./,
,
;::<
E
-
31
30
;:; 29
~-
-- ,___ - - -
f---
·~ ~~
,___
-
'------:;
~ - - f--
~ 26 Q)
~ 25 ~ 24
v
/
~ ~~
18 / 17 16 ~
/
,, /
50
/
'/"
/ 2
~11--+--+---1--+---< 7
-7-A[7 --l----t-
vv 60
Lungime de \eava
/
/
/
- - - -/ 40
,_,..__,_. / __.__,__-+---l ,_/
/
7
/
/
v
v /' ---1--+----t--l
_ _ /_,,'-/ + - -h "-/ -1--+----t---l---l--+--I /
/
30
/
/
/
/
7
/
placii suport polistren
/
/ /
~ v
/
T / _ IL__ _
p lasii de siirma
sapa cimen t
- IT"-
/
- / ~
~ ~~ c~ 21
~~
I / k'.'._
V _,___ / / I-/'.
70
80
90
I = 330-+ 3,0 m/m I = 250 ---4,0 m!m 2
+--+-+---j I = 160 - .. 6,0 m/ m? I = 80 - 12,0 m/m 2
100 110 120 130 140 150 160 170 180 Fluxul termic unitar
suprafetelor incalzitoare se obtine din nomograma din figura 4.5.30 , astfel: • in zona centrala pentru qp = 55,6 W/m2 $i temperatura interioara t; = 20 °C, rezulta Gp = 25,2 °C; • in zona de contur pentru qp = 141 ,3 Wm 2, rezulta 8pc = 32,2 °C; • temperatura medie a agentu lui termi c in cele doua variante se obtine din nomograma din figura 4.5.30 unde: • in zona centrala pentru qp = 55,6 W/ m 2 $i distan\a dintre tevi I = 250 mm, se ob\ine: tm = tit+ t, = 18,5+20 = 38,5 °C in zona de contur pentru qp = 141 ,3 W/m 2 $i distan\a dintre tevi I = 80 mm, se obtine: tm = tit + t; = = 23,5+20 = 43,5 °C - lungimea to tala de teava utilizata pentru suprafata de incalzit, in cele doua variante, se ob\ine tot din diagrama din figura 4.5.30, astfel: • pentru I = 250 mm , revin 4,0 m/m 2 de pardoseala, iar pe intreaga zona centrala L = 4 ·Sp = 4·23,4 = 93,6 m • pentru I = 80 mm, revine 12,0 m/ m 2 de pardoseala, iar pe intreaga zona de contur Le= 12-Sc = 12·6 = 72 m - flu xul de caldura cedat , de pardoseala incalzitoare, zonei inferioare se calculeaza in fun ctie de straturil e com ponente ale pardoseli i. Pentru calculele practice se utilizeaza tabelul 4.5.6 unde sunt date valorile fluxurilor termice unitare qp in functie de distanta dintre tevi /, temperatura medie a agentului termic tm $i temperatura incaperii t; = 20 °C catre care se face cedarea de caldura: • pentru I = 250 mm ; t, = 20 °C; tm = 38,5 °C rezulta qp = 11 , 1 W/ m 2 (prin interpolare) • pentru I = 80 mm ; t, = 20 °C; tm = 43,5 °C rezulta qpc = 20,7 W/ m 2 (prin interpolare) - fluxul ceda t de pardoseala radian ta: • pentru zona centra la: Op= (qp + q(,)-S/, = (55 ,6 + 11 , 1)·23,4 = = 1 56 1 w • pentru zona de contur: Q'pc = (qpc + q/x;)-Spc = (141 ,3 + 20,7)·6 = 972 w - fluxul total cedat de pardoseala radianta Tabelul 4.5.5. Valorile coeficientului £
qP [W/m 2]
Fig. 4.5.31. Caracteristicile t ermice ale unei pardoseli incalzite c u tevi fl ex ibile, cu supr afata finita exec utata cu mocheta avand grosimea de circa 5 mm ____(valorile temperaturi lor incercuite sunt co nsidera te maxime admisibile).
Distanta h
-
[ml E
! 2 ,5
50
7,5
IO
I 0 .1 0. 135 0 ,1-1 5 0 .1 5 1
.---- -·-
z.
--~~~~
View more...
Comments
