2016 6
● Równoważenie
instalacji ● Centrale wentylacyjne ● Wymienniki ● Kolektory słoneczne ● Uzdatnianie wody ● Grzejniki ● Pelet ● Szkolenia
nr 82016
Spis treści Dopasowanie przepływów - 4 Comap - 7 Herz - 8 Meibes - 10 Wentylacja w kuchni - 12 Kocioł zabezpieczony - 14
Spis treści
Powietrze w akcji - 16 Zasobniki i solary - 18 Wybór centrali - 20 Komfort i ekologia - 22 Grzanie z wężownicy - 24 Elektryczne ciepło - 26 Wymienniki płytowe - 28 Korzystny granulat - 30 Uzdatnianie wody - 32
ISSN 1505 - 8336
Szkolenia - 35
nakład: 11 065 egzemplarzy
Praktyczny dodatek „Magazynu Instalatora“
Wydawnictwo „TECHNIKA BUDOWLANA“ Sp. z o.o., 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/4. Redaktor naczelny Sławomir Bibulski Z-ca redaktora naczelnego Sławomir Świeczkowski kom. +48 501 67 49 70, (redakcja-mi@instalator.pl) Sekretarz redakcji Adam Specht Marketing Ewa Zawada (marketing-mi@instalator.pl), tel./fax +48 58 306 29 27, 58 306 29 75, kom. +48 502 74 87 41. Ilustracje: Robert Bąk Materiałów niezamówionych nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i redagowania tekstów. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeń.
www.instalator.pl
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
Dopasowanie przepływów
ABC równoważenia instalacji
Jarosław Czapliński ● Dlaczego
trzeba równoważyć hydraulicznie instalację? ● Jakie są metody równoważenia?
Równoważenie hydrauliczne to szereg czynności wykonywanych w celu zapewnienia prawidłowej pracy wszystkich elementów instalacji dla ich prawidłowej współpracy i osiągnięcia najwyższej możliwej sprawności układu, przy jednoczesnym zminimalizowaniu kosztów ogrzewania i osiągnięciu warunków komfortu cieplnego. Oznacza to więc dopasowanie przepływów do zewnętrznych warunków obliczeniowych. Równoważenie hydrauliczne oprócz prawidłowego rozdziału czynnika grzewczego na wszystkie odbiorniki zgodnie z ich zapotrzebowaniem powinno zapewnić także możliwość ich pełnej regulacji. Często mylone pojęcia równoważenia i regulacji dzieli subtelna, acz istotna różnica - najogólniej rzecz ujmując, instalację równoważymy po to, aby móc ją później regulować. Równoważenie jest niezbędne do osiągnięcia przepływów obliczeniowych w każdym
4
odbiorniku przy całkowicie otwartych zaworach regulacyjnych i żądanych temperaturach w pomieszczeniach, co w konsekwencji sprowadza się do uzyskania warunków komfortu cieplnego w każdym pomieszczeniu. Ponadto prawidłowy rozdział czynnika zapobiega przegrzewaniu i niedogrzaniu pomieszczeń, wahaniom temperatury w pomieszczeniach przy niepełnym wykorzystaniu mocy. Gwarantuje też uzyskanie projektowych mocy odbiorników, np. podczas uruchamiania instalacji po obniżeniu nocnym. Zrównoważona hydraulicznie instalacja przynosi dodatkowo oszczędności energii, za-pobiega hałasom i stwarza dogodne warunki pracy dla zaworów termostatycznych i automatyki regulacyjnej. Aby osiągnąć wszystkie wyżej wymienione warunki - tj. zrównoważyć hydraulicznie instalację - stosuje się odpowiednie zawory równoważące, regulacyjno-pomiarowe oraz regulatory różnicy ciśnień i przepływu. Równoważenie hydrauliczne instalacji nie jest rzeczą prostą i możliwą do wykonania w każdych warunkach. Kluczową sprawą jest jak najlepsze przygotowanie instalacji do tej czynności. W wypadku instalacji nowych wiąże się to przede wszystkim ze starannie (zgodnie z projektem) wykonaną instalacją. Jeżeli podczas montażu instalacji wykonawca natrafia na problemy zmuszające go do odejścia od założeń projektowych, powinien ten fakt uzgodnić z projektantem w celu sprawdzenia „nowej wersji” i jej wpływu na pracę pozostałych elementów instalacji. W wypadku zaś starej instalacji poddawanej modernizacji najlepiej jest sporządzić dokładną inwentaryzację urządzeń, aby na tej podstawie dokonać niezbędnych obliczeń. W spisie takim
www.instalator.pl
nr 82016
www.instalator.pl
nych wcześniej regulacji. Aby tego uniknąć, opracowano kilka metod pozwalających „obejść” ten problem. Najprostszą z nich jest metoda temperaturowa. Polega na pomiarach temperatury, tj. schłodzenia między pionem zasilającym i powrotnym oraz dążeniu do równomiernego ich rozkładu. Ze względu na czasochłonność zaleca się stosować ją do niewielkich instalacji. Niewymagalne są tu specjalistyczne urządzenia ani wysoko wykwalifikowany personel. Istotne są za to warunki pogodowe – temperatura poniżej 0°C i małe nasłonecznienie. Metoda komputerowa wymaga użycia urządzenia do pomiaru różnicy ciśnień i tylko jednej osoby do jego obsługi. Można na jej podstawie określić spadki ciśnień i przepływy w pionach i rozprowadzeniach w niezbyt rozległych instalacjach. Stosowana często jako kontrola pracy instalacji. W zależności od instalacji może wymagać kilkukrotnego powtórzenia pomiarów. Obie opisane wyżej metody mogą być niewystarczające w dużych instalacjach c.o. W zależności od dokładności wykonania i zaangażowania obsługi w sposób widoczny poprawią pracę instalacji niepodanej wcześniej regulacji, lecz ich dokładność może być niewystarczająca do usunięcia wszystkich nieprawidłowości. Metoda proporcjonalna - to jedna z metod, przy pomocy których można już osiągnąć wysoką dokładność regulacji. Można ją z powodzeniem stosować przy rozległych instalacjach o skomplikowanym przebiegu oraz wszędzie tam, gdzie możliwa jest dalsza rozbudowa instalacji. Dla poprawności wykonania regulacji konieczne jest co prawda przeprowadzenie powtórnych pomiarów, lecz z powodzeniem mogą to wykonać tylko dwie osoby. Metoda ta wykorzystuje zasadę braku proporcjonalnego rozkładu przepływu połączonych równolegle obiegów w momencie zmiany przepływu w jednym z nich. Zmiana taka spo-
5
ABC równoważenia instalacji
powinny się znaleźć m.in.: schemat instalacji, dane na temat źródła ciepła i zastosowanej armatury i automatyki, opis przegród i okien oraz wymagane temperatury pomieszczeń. Zebrane dane posłużą do wykonania niezbędnych obliczeń i określenia zapotrzebowania na ciepło dla budynku. Przy czym należy mieć świadomość, że im dokładniejsze będą zebrane dane, a więc wykonane obliczenia, tym sprawniejsza będzie czynność równoważenia i tym lepsze przyniesie ona skutki. Precyzyjne określenie zapotrzebowania na ciepło jest bowiem podstawą do określenia obliczeniowego przepływu nośnika ciepła we wszystkich miejscach instalacji (tzw. działkach). To z kolei wyznacza podstawy do właściwego doboru armatury regulacyjnej i równoważącej. Niezależnie jednak od tego, czy jest to pierwsze uruchomienie instalacji nowej czy zmodernizowanej, przed przystąpieniem do właściwego równoważenia zalecane jest wykonanie kilku niezbędnych czynności, jak: kontrola szczelności połączeń i ciśnienia statycznego w instalacji, dokładne przepłukanie i odpowietrzenie całej instalacji, sprawdzenie poprawności pracy pompy i armatury, otwarcie wszystkich zaworów odcinających oraz ustawienie nastaw wstępnych dla przygrzejnikowych zaworów termostatycznych wraz z pełnym otwarciem ich głowic termostatycznych. Istotą równoważenia jest ustanowienie prawidłowego rozpływu czynnika w instalacji, zgodnie z założeniami i wymaganiami cieplnymi pomieszczeń. W praktyce oznacza to ograniczenie wielkości przepływu w jednej części, z jednoczesnym wzrostem w innej części. Chodzi o to, aby wszystkie te zmiany nie pozostawały poza kontrolą. Przystępując do regulacji, napotkamy sytuację, w której zmiana natężenia przepływu np. w jednym pionie spowoduje zmianę przepływu w innych, również tych podda-
ABC Magazynu Instalatora
ABC równoważenia instalacji
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
woduje niekontrolowany rozpływ czynnika w pozostałych obiegach (pionach). Zawory równoważące zamontowane na każdym z równoległych pionów mają za zadanie wywołać wzajemną zależność zmian przepływu i sprowadzić układ do kontrolowanej równowagi. Warunek jest jeden - źródłem zmian w regulowanym obiegu jest dodatkowy zawór spoza układu równoległego, tzw. zawór wspólny, sterujący przepływem w całym obiegu. Dla każdego pionu wyznaczamy współczynnik przepływu ze stosunku przepływu rzeczywistego do przepływu żądanego, a następnie dążymy do zrównania wszystkich współczynników. Jeżeli zostanie to osiągnięte, pozostaje tylko sprowadzić wszystkie wartości współczynników do 1,0. W tym celu wykorzystujemy zawór wspólny. Zawory na regulowanych pionach zmieniają swój przepływ proporcjonalnie, wartość 1,0 oznacza zaś zrównanie przepływu rzeczywistego z żądanym. Metoda kompensacyjna (pionu referencyjnego) - podobnie jak wyżej opisana metoda proporcjonalna ma zastosowanie przy równoważeniu dużych, często bardzo rozległych instalacji. Wymaga jednak co najmniej 3 osób i 2 mierników różnicy ciśnienia oraz łączności między wykonującymi pomiary. Sprawny serwis może ją wykonać w miarę szybko i sprawnie, gdyż nie wymaga ona pomiarów powtórnych. Wszelkie zmiany ciśnienia, a więc i przepływu, kompensowane są na bieżąco podczas równoważenia. Metoda wymaga określenia najbardziej niekorzystnego pod względem hydraulicznym pionu (tzw. pionu referencyjnego) i utrzymania na nim stałego spadku ciśnienia za sprawą kontrolowanej zmiany przepływu na zaworze wspólnym. W tym czasie pozostałe piony poddawane są równoważeniu, a towarzyszące temu zmiany przepływów od razu korygowane (kompensowane). Aby wykonać równoważenie tymi metodami, konieczne jest zainstalowanie odpowiedniej armatury, tzw. ręcznych zaworów równowa-
6
żących, często potocznie nazywanych - od miejsca ich montażu - zaworami podpionowymi. Zawory takie powinny mieć jednocześnie możliwość podłączenia urządzeń pomiarowych, za pomocą których można dokonać pomiaru spadku ciśnienia i przepływu oraz wyliczyć wymaganą nastawę zaworu. Warto również przewidzieć możliwość spustu i odcięcia przepływu (tzw. shut-off) oraz możliwość zablokowania ustalonej nastawy, zabezpieczając tym samym zawór przed niepowołaną ingerencją z zewnątrz. Na rynku jest obecnie wiele typów zaworów równoważących. Różnorodność cen i konstrukcji jest tu dość duża, dlatego ważny jest dobór odpowiedniego rozwiązania dopasowanego do potrzeb i możliwości inwestora. Rozsądnie jest pozostawić te decyzje osobom (firmom) kompetentnym, z doświadczeniem i wiedzą praktyczną. Dysponują one zazwyczaj wykwalifikowanym serwisem wyposażonym w specjalistyczny, nierzadko drogi sprzęt. Opisane wyżej metody można wykorzystać do równoważenia instalacji z zastosowaniem ręcznych zaworów równoważących. Ich zastosowanie niesie jednak pewne niedogodności. Są to: wysoka pracochłonność, konieczność starannego wykonania pomiarów i obliczeń hydraulicznych oraz zróżnicowana dokładność, na poziomie około 10%. Należy też pamiętać o okresowym kontrolowaniu stanu rozregulowania instalacji po dłuższym okresie jej eksploatacji. Aby tego uniknąć, można użyć automatycznych zaworów równoważących, które w sposób ciągły samoczynnie reagują na zmiany ciśnienia w instalacji i utrzymują zadany przepływ. Nie ma tu konieczności stosowania zaworów na pionach czy też na rurociągach głównych. Równoważenie sprowadza się do zapewnienia odpowiednich przepływów bezpośrednio na odbiornikach. Trzeba jednak pamiętać o wyższych kosztach tego typu armatury. Jarosław Czapliński
www.instalator.pl
nr 82016
ABC Magazynu Instalatora
Comap 2. Oszczędność czasu przy montażu Zawory te zostały zaprojektowane z myślą o łatwym montażu, oszczędności czasu na miejscu montażu oraz niezawodności. 3. Precyzyjna regulacja Intuicyjne zawory regulacyjne zapewniają optymalną regulację i pozwalają na prawdziwe oszczędności energii. 4. Pełen asortyment zaspokajający wszystkie potrzeby, dla wszystkich zastosowań: - pełen zakres średnic - wśród zastosowań należy wymienić m.in. instalacje grzewcze, instalacje wody lodowej, klimakonwektory, nagrzewnice powietrza, ogrzewanie podłogowe itd. Asortyment Comap Ballorex oferuje następujące rozwiązania z zakresu równoważenia przepływów i ciśnień: - statyczne zawory równoważące precyzyjnej regulacji (przyłącze gwintowane i kołnierzowe), - dynamiczne zawory równoważące - regulator stałego przepływu, - dynamiczne zawory równoważące - regulatory ciśnienia różnicowego, - przyrządy pomiarowe.
ekspert Artur Grabowski Comap Polska Sp. z o.o. www.comap.pl
www.instalator.pl
Artur Grabowski tel. 22 679 00 25 ☎ kom. 501 106 390 @ agrabowski@comap.pl
7
ABC równoważenia hydraulicznego
Oferując bogaty wybór hydraulicznych zaworów równoważących i przyrządów pomiarowych, asortyment Comap spełnia wymagania w zakresie równoważenia ciśnienia w instalacjach i w efekcie przyczynia się bezpośrednio do długofalowej wydajności instalacji, a także zapewnia komfort jego użytkownikom. ● Precyzja w imię prostoty Hydrauliczne wyrównywanie ciśnienia kompensuje nierówny rozkład przepływów (spadki ciśnienia) w instalacji spowodowaną geometrią obiegów (wysokość kondygnacji w budynku, odległość od źródła zasilania, opory miejscowe itd.). ● Dzięki naszym rozwiązaniom zapewniamy jednakowy komfort użytkownikom budynku i optymalizujemy zużycie wody i energii. Poniżej przedstawię cztery powody uzasadniające wybór produktów Comap (gama Ballorex) do wyrównywania przepływów/ciśnień: 1. Kompleksowa instalacja techniczna - naszym klientom zapewniamy pomoc przy projektowaniu instalacji i jej realizacji, - oprogramowanie do projektowania i wymiarowania instalacji, - karty charakterystyki dla każdego produktu, łącznie ze specyfikacjami hydraulicznymi oraz instrukcjami dotyczącymi przeprowadzania regulacji.
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
ABC równoważenia instalacji
Herz Firma Herz w odpowiedzi na zmieniające się potrzeby rynku instalacyjnego wprowadziła nową rodzinę zaworów regulacyjnych termostatycznych o figurze skośnej serii Stromax 7217 TS-V (fot.). Nowe zawory regulacyjne powstały w ramach działań innowacyjnych oraz jako owoc rozwoju dotychczas oferowanych i cieszących się popularnością zaworów termostatycznych i regulacyjnych Herz. Korpus nowego zaworu oparty jest o sprawdzoną konstrukcję zaworu regulacyjnego nowej generacji Stromax 4017. Wkładka termostatyczna stanowi rozwinięcie znanego i polarnego rozwiązania wkładki termostatycznej serii TS-98V z widoczną nastawą wstępną. Zasadnicza różnica polega na zmianie jej parametrów. W szczególności dotyczy to zakresu przepustowości i ciśnienia zamknięcia. Rozszerzono kVS zaworu w zależności od modelu od 0,4 do 3,4. Zwiększono różnicę ciśnień, przy której zawór może regulować przepływy. Maksymalna różnica ciśnień, jakim może być obciążona wkładka termostatyczna przy za-
8
mkniętym zaworze wynosi aż 10 barów, co pozwala na zastosowanie zaworu w instalacjach wody zimnej i ciepłej. Nowe zawory serii Stromax 7217 TS-V charakteryzują się kompaktową budową, szerokim zakresem regulacji oraz stanowią bazę do tworzenia nowych rozwiązań projektowych w zakresie instalacji. Są funkcjonalne w zabudowie i eksploatacji, uniwersalne w zastosowaniu i elastyczne w rozbudowie. Pozwalają zasilać typowe niskociśnieniowe instalacje grzewcze z zastosowaniem grzejników oraz instalacje wymagające wyższych ciśnień dyspozycyjnych, takich jak instalacje klimatyzacyjne oraz mogą służyć do bezpośredniego zasilania fancoili. Zawory Stromax 7217 TS-V mogą być napędzane typowymi siłownikami termicznymi do regulacji dwupołożeniowej, pulsacyjnej lub ciągłej w standardzie 0-10 V. Posiadają one możliwość dokonania precyzyjnego równoważnia hydraulicznego dzięki wbudowanej we wkładce nastawie wstępnej o płynnej regulacji. Zastosowanie siłownika termicznego pozwala na odcięcie i regulację przepływu przez układ sterowania nadrzędnego, np. BMS. W warunkach budowy zastosowanie znajduje pomarańczowy kołpak ochronny, chroniący przyłącze wkładki termostatycznej, dzięki któremu możemy dokonywać także ręcznej regulacji hydraulicznej lub zamknięcia przez przekręcenia w prawo do oporu. Nastawa zadawana jest płynnie za pomocą urządzenia nastawczego, wartość nastawy
www.instalator.pl
nr 82016
Podstawowe parametry pracy zaworów Stromax 7217 TS-V: ● maksymalne ciśnienie robocze: 20 barów, przy temperaturze medium 20°C, ● maksymalna różnica ciśnień: 10 barów, ● minimalna temperatura robocza: -20°C (dla wody z dodatkami przeciwzamrożeniowymi), ● maksymalna dopuszczalna temperatura robocza: 130°C, ● zakres średnic: Dn15 - Dn20, ● zakres kV: 0,07 - 3,40 m3/h, ● przyłącze wkładki termostatycznej: M28 x 1,5, ● skok grzybka: 3,7 - 4 mm. Zawór może pracować w instalacjach wykonanych z wykorzystaniem rur stalowych, miedzianych i z tworzyw sztucznych. Firma Herz dostarcza odpowiednie złącza systemowe, zgodnie z odpowiednimi normami przedmiotowymi. Ze względu na poprawną pracę i długowieczność nie zaleca się stosowanie doszczelnień przyłączy gwintowanych z konopi. Opisana rodzina zaworów regulacyjnych termostatycznych Stromax 7217 TS-V stanowi najnowszą generację armatury Herz, zaprojektowaną do optymalnej regulacji instalacji grzewczych i chłodzących. Przemyślana konstrukcja umożliwia ich szerokie zastosowanie.
ekspert Grzegorz Ojczyk Herz Armatura i Systemy Grzewcze Sp. z o.o. www.herz.com.pl
www.instalator.pl
Grzegorz Ojczyk
☎ 602 766 992
12 289 02 33
@ g.ojczyk@herz.com.pl
9
ABC równoważenia instalacji
odczytywana jest z podziałki za pomocą wskaźnika. Wartość nastawy można odczytać z charakterystyki hydraulicznej. Zawory Stromax 7217 TS-V mają korpusy wykonane z mosiądzu odpornego na wypłukiwanie cynku. Zastosowano w nich uszczelnienie typu o-ring z EPDM z wymienną komorą uszczelniająca wykonaną z mosiądzu. Zawory wyposażone są w dwa króćce pomiarowe, które można rozbudować o dodatkowy spust i króciec do podłączenia rurki impulsowej. Zawór posiada wbudowaną na stałe kryzę pomiarową. Kryza pomiarowa umożliwia ciągły pomiar przepływu, nawet w trakcie zmiany nastawy, bez konieczności wprowadzania nastaw w przyrządzie pomiarowym Króćce przyłączeniowe wykonywane są z gwintami wewnętrznymi: ● Dn15 - Rp ½", ● Dn20 - Rp ¾". Jako czynnik roboczy należy stosować wodę uzdatnioną zgodnie z jedną z norm: PN-93/C04607, ONORM H 5195 lub VDI 2035. Dopuszcza się jako czynnik roboczy wodny roztwór glikolu o stężeniu w zakresie 15-45%. Glikol powinien posiadać certyfikat do zastosowań w instalacjach grzewczych lub/i chłodzących. Zawory Stromax 7217 TS-V należy zabudowywać na gałązkach zasilających lub powrotnych instalacji, kierunek przepływu czynnika roboczego powinien być zgodny z kierunkiem strzałki na korpusie. Pozycja pracy może być dowolna. Zalecane jest zastosowanie filtra przed zaworem dla wychwycenia zanieczyszczeń. Nowy Stromax 7217 TS-V oprócz doskonałych funkcji regulacyjnych posiada możliwość odcięcia przepływu.
ABC Magazynu Instalatora
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
ABC równoważenia instalacji
Meibes Na rynku pojawiła się nowa grupa produktów znacznie skracających czas potrzebny na podłączenie odbiorników ciepła i chłodu do instalacji. Zestawy przyłączeniowe Ballorex oferowane przez firmę Meibes umożliwiają sprawny montaż za pomocą elastycznych połączeń, np. w oplocie ze stali nierdzewnej. Nie jest to jednak ich jedyna zaleta przy podłączaniu takich urządzeń jak klimakonwektory, centrale wentylacyjne i klimatyzacyjne oraz nagrzewnice.
Dodatkowo po dostarczeniu informacji o instalacji firma Meibes oferuje dla najbardziej wymagających klientów przygotowanie różnych wariantów zestawów pod konkretne wymagania projektu technicznego. Jest równocześnie gotowa dostarczyć zestawy z odpowiednią nastawą wstępną. ● Oszczędność czasu Instalator montujący zestaw przyłączeniowy Ballorex nie musi tracić czasu na dobór poszczególnych komponentów wchodzących w skład zestawów. Otrzymuje skompletowany, sprawdzony ciśnieniowo produkt, co pozwala wykluczyć możliwość powstania niekontrolowanych przecieków.
●
Zestawy przyłączeniowe sprawiają także, że sam proces instalacji staje się bezpieczniejszy. Podłączane urządzenia są często usytuowane wysoko w miejscach, które ograniczają pole manewru, dlatego zmniejszenie liczby urządzeń, które trzeba dokręcić, nastawić i uszczelnić, pozwala zaoszczędzić czas, który instalatorzy muszą spędzić na miejscu budowy.
Dodatkowe możliwości Różne zestawy łączą w sobie funkcję regulacji przepływów, odwodnienia, odpowietrzenia elastycznego przyłączenia, odcięcia przepływu oraz współpracy z systemem zarządzania budynkiem BMS. Regulacja przepływu czynnika odbywa się na zaworze regulacyjnym typu Ballorex Dynamic, Ballorex Venturi FODRV lub Ballorex DRV. Zawory regulacyjne Ballorex zapewniają dokładność przepływu ±3%.
ekspert Marcin Sadowski Meibes Sp. z o.o. www.meibes.pl
10
Marcin Sadowski
☎ 505 006 670 @ msadowski@meibes.pl
www.instalator.pl
Szwajcarska jakość Zawory z siłownikami do dynamicznego równoważenia przepływu w instalacji hydraulicznej. Seria C215QP... i C220QP... (PIQCV) - dynamiczne balansowanie w zakresie 16 - 350kPa - średnice DN15, DN20 - przepływy 0,019 do 0,91 m3/h - sterowanie: analogowe, cyfrowe, MP-Bus - kompaktowe rozmiary - wiele kolorów obudowy Seria EP... i P6... MP (EPIV) - dynamiczne balansowanie w zakresie 15 - 350kPa - sterowanie: analogowe, cyfrowe, MP-Bus - możliwe nastawianie Vmin i Vmax - średnice DN15, DN150 - przepływy 0,38 do 162 m3/h Seria EV... i P6...BAC (Energy Valve) - miernik przepływu cieczy 16 - 350kPa - średnice DN15, DN150 - przepływy 0,38 do 162 m3/h - zabezpiecza przed podnoszeniem kosztów na nadmierne zwiększenie przepływów - umożliwia oszczędność kosztów wytwarzania, zużycia energii cieplnej czy chłodniczej - nowoczesny interface do komunikacji z uzytkownikiem (BACnet) - układ termometrów (na zasilaniu i powrocie z wymiennika) - pamięć danych pomiarowych (do 13 miesięcy) - regulatory: (wybór użytkownika) * delta T- zapewnia, że delta T nie będzie mniejsza niż zadana * mocy * przepływu cieczy BELIMO Siłowniki S.A. ul. Jutrzenki 98, 02-230 Warszawa tel. 22 886 53 05-07 fax 22 886 53 08 info@belimo.pl www.belimo.pl
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
Wentylacja kuchni (3)
Dorota Węgrzyn
ABC wentylacji
● Dlaczego
duże kuchnie wymagają intensywnej wentylacji? ● Jak obliczyć potrzebne parametry związane z wymianą powietrza? ● Jak określić bilans ciepła w dużej kuchni w okresie zimowym? Duże kuchnie wymagają bardzo intensywnej wentylacji ze względu na rodzaj zanieczyszczeń powietrza, tj.: ● wysoką temperaturę, ● dużą wilgotność, która może powodować niszczenie budynku na skutek skraplania pary wodnej na zimnych ścianach i stropach, ● opary tłuszczu, ● nieprzyjemne zapachy. Teoretycznie ilość powietrza nawiewanego do kuchni z elektrycznymi trzonami kuchennymi powinna być o 10-15% mniejsza od ilości powietrza wywiewanego, co umożliwi uzyskanie dostatecznie dużego podci-
12
śnienia w pomieszczeniu. W kuchniach z gazowymi trzonami kuchennymi ilość powietrza nawiewanego powinna być mniejsza tylko o ~5% od ilości powietrza wywiewanego, aby nie zakłócać odpływu spalin, gdy zainstalowane są przerywacze ciągu. Dotyczy to również kuchni z trzonami węglowymi. Przewody wentylacyjne muszą być szczelne i odpowiednio izolowane, szczególnie w takich przypadkach, gdy wilgotność jest większa niż 60%. Instalacja odciągowa powinna posiadać filtry tłuszczowe, które można łatwo demontować i oczyścić, a przewody wywiewne otwory rewizyjne do łatwego czyszczenia. Przykładowe obliczenia wentylacji dla kuchni. Założenia: ● dla okresu letniego: tz = +24°C, tw = tz + 5°C, ● dla okresu zimowego: tz = -18°C, tw = tz + 21°C. Bilans ciepła dla lata: ● Ql - zyski ciepła od ludzi; ● Qt - zyski ciepła od urządzeń (poza strefą okapu); Przyjmując, że okap odprowadza od 60 do 70% wydzielanego ciepła od urządzeń, to do strefy pracy przechodzi: Qtl = 0,4 * Qt, a usuwane jest przez okap Qo = 0,6 * Qt ● zyski pozostałe → zyski od nasłonecznienia - Qn Całkowite zyski w kuchni: Q = Ql + Qtl + Qo + Qn [kcal/h]. ● gradient temperatury - dtg [°C], ● temperatura powietrza wywiewanego tu = tw + dtg * (H - Ho) [°C],
www.instalator.pl
nr 82016
Okap wyspowy typ JSI-R w Platinum Club & Restaurant Warszawa (fot. z archiwum Jeven Sp. z o.o.)
wentylacja stanowi część wentylacji tego kompleksu. Teraz przejdźmy do bilansu ciepła dla okresu zimowego. ● Q - całkowite zyski ciepła w zimie ● temperatura instalacji c.o. - tw c.o. = +16°C ● temperatura wewnętrzna w kuchni - tw = + 21°C ● dt = tw - tw c.o. = dt [°C] - straty ciepła odpowiadające tej różnicy temperatur będą pokrywane zyskami ciepła technologicznego w ilości Qog [kcal/h] ● ilość ciepła odbierana z pomieszczenia przez okap - Qop [kcal/h] ● pozostała ilość ciepła odprowadzona przez wentylację ogólną: Qw = Q - (Qog - Qop) [kcal/h] ● temperatura powietrza wywiewanego: tu = tw - dtg [°C] ● temperatura powietrza nawiewanego: tn = tu - Qw/(L * cp) [°C] ● zapotrzebowanie ciepła dla nagrzewnicy wentylacyjnej Qn = Ln * cp * (tw - tz) [kcal/h]. Zalecenia dodatkowe są następujące: ● Umożliwić pochłanianie pary wodnej z powietrza przez pokrycie ścian i stropów tynkiem o dużej absorbcji wilgoci. ● Dobrze zaizolować przegrody budowlane. ● Zastosować podwójne oszklenie okien, ponieważ unikniemy wykraplania się pary wodnej na powierzchni szyb. ● Część sanitarna kompleksu powinna być lokalizowana jak najdalej od pomieszczeń kuchennych. Dorota Węgrzyn
ekspert Krzysztof Nowak Uniwersal www.uniwersal.com.pl
www.instalator.pl
☎
32 203 87 20 wew. 102
@ krzysztof.nowak@ uniwersal.com.pl
13
ABC wentylacji
● ilość powietrza usuwanego przez okap Lo albo dane katalogowe, albo obliczona dla danej konstrukcji okapu; ● temperatura powietrza usuwanego przez okap - to [°C], dto = Qo/(cp * Lo) [°C], czyli: to = tw + dto [°C] ● ilość ciepła napływającego z pomieszczenia usuwana przez okap: Qop = Lo * cp * tw [kcal/h] ● ilość ciepła do usunięcia z kuchni przez wentylacje ogólną: Qw = Q - Qop [kcal/h] ● ilość powietrza dla wentylacji ogólnej: L = Qw/(cp * [tu – tz]) [m3/h] ● całkowita ilość powietrza nawiewanego: Ln = L + Lo [m3/h]. Po wykonaniu obliczeń sprawdzamy krotność wymian! Uwaga! Pomieszczenie kuchni stanowi część kompleksu gastronomicznego i jego
ABC Magazynu Instalatora
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
Kocioł zabezpieczony (1)
Paweł Kowalski
ABC ogrzewania
● Jak
zapewnić bezpieczną pracę kotła? ● Do czego służy naczynie przeponowe?
Aby proces ogrzewania wody w kotle zachodził w sposób kontrolowany i bezpieczny, kocioł musi być wyposażony w szereg zabezpieczeń i czujników, które w połączeniu z regulatorem kotła umożliwiają monitorowanie procesu ogrzewania. Kocioł jest urządzeniem, które ma za zadanie ogrzać wodę grzewczą energią cieplną powstającą w trakcie spalania paliwa (np. gazu ziemnego). Powstające w trakcie spalania paliwa produkty, czyli spaliny, odprowadzane są z kotła przewodem spalinowym (popularnie nazywanym kominem) na zewnątrz. Proces ogrzewania wody grzewczej jest więc stosunkowo prostym zjawiskiem, jednak aby zachodził w sposób kontrolowany i przede wszystkim bezpieczny, kocioł musi być wyposażony w szereg zabezpieczeń i czujników, które w połączeniu z regulatorem kotła umożliwiają monitorowanie procesu ogrzewania.
14
Poniżej zostaną omówione elementy niezbędne do prawidłowej i bezpiecznej eksploatacji kotła wiszącego. Trudno jednoznacznie wskazać, które z nich są ważniejsze, a które mniej - każdy z wymienionych poniżej elementów ma spełniać określone zadanie. ● Naczynie przeponowe W kotłach wiszących naczynia przeponowe są zazwyczaj zabudowywane fabrycznie. Naczynie przeponowe ma za zadanie przejmować wzrost objętości wody grzewczej. Jak zapewne wszyscy czytelnicy doskonale wiedzą, woda wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza swoją gęstość, a tym samym rośnie jej objętość w instalacji grzewczej. Ponieważ instalacje grzewcze są (powinny być) instalacjami zamkniętymi, wzrost objętości wody grzewczej powodowałby nadmierny wzrost ciśnienia wewnątrz instalacji, co w skrajnym przypadku doprowadziłoby do uszkodzenia, rozerwania przewodów lub elementów armatury. Aby temu przeciwdziałać, stosowane jest naczynie przeponowe, które jak wiemy jest częściowo wypełnione gazem (azot lub powietrze) oddzielonym od części wodnej membraną. Wzrost objętości wody w instalacji powoduje więc wypełnienie większej objętości naczynia wodą, kompresując tym samym gaz. Jeśli woda grzewcza ochłodzi się, a wiec zmniejszy się jej objętość, woda zostanie wypchana z naczynia przez sprężony gaz. Do prawidłowej pracy naczynia przeponowego konieczne jest utrzymywanie odpowiedniego ciśnienia powietrza (azotu) po stronie gazowej naczynia. Zaleca się, aby ciśnienie gazu w naczyniu wynosiło ok.
www.instalator.pl
nr 82016
www.instalator.pl
się instalacje ciepłej wody zabezpieczone tylko zaworem bezpieczeństwa (ciśnienia otwarcia 6, 8 lub 10 barów). Panuje obiegowa opinia, że przy małych zasobnikach c.w.u. naczynie przeponowe jest zbędne... Nic bardziej mylnego! Instalacja bez naczynia przeponowego będzie pracować, ale trzeba liczyć się z wyciekami wody z zaworu bezpieczeństwa i skróceniem trwałości zaworów armatury sanitarnej, która będzie narażona na wysokie ciśnienia wody w instalacji. Naczynie przeponowe będzie również zabezpieczać instalacje przed negatywnymi skutkami uderzeń hydraulicznych, które przy obecnie powszechnie stosowanych bateriach domowych jednouchwytowych z mieszaczem ceramicznym lub kulowym są na porządku dziennym. Każde szybkie otwarcie lub zamknięcie wylewki wywołuje mniej lub bardziej intensywne zjawisko uderzenia hydraulicznego. Przykładowo wystąpi dwukrotny wzrost ciśnienia spowodowany nagłym zamknięciem zaworu na przewodzie stalowym o średnicy wewnętrznej 10 mm, w którym panował przepływ o prędkości 0,3 m/s i ciśnienie 40 m H2O (ok. 4 bary), czyli w warunkach mogących wystąpić w domowej sieci wodociągowej. Ciśnienie gwałtownie wzrośnie prawie dwukrotnie, czyli z 4 do 8 barów. Przyrost ciśnienia do około 80 m H2O (8 barów) na pewno nie spowodowałby zniszczenia przewodu stalowego, ale cyklicznie powtarzany z pewnością może przyczynić się chociażby do rozszczelnienia połączeń rurociągu (szczegółowy artykuł o uderzeniu hydraulicznym publikowany był na łamach „Magazynu Instalatora” w numerze 69 z maja 2004 r. i w numerze 89 ze stycznia 2006 r.). Również pojemność naczynia przeponowego c.w.u. należy dobrać na podstawie pojemności zasobnika c.w.u. i wytycznych producentów naczyń. dr inż. Paweł Kowalski
15
ABC ogrzewania
0,2-0,3 bara poniżej ciśnienia napełnienia instalacji. Przypomnijmy, że ciśnienie w naczyniu ustala się po odcięciu go od instalacji wodnej i opróżnieniu z wody, w przeciwnym wypadku ciśnienie poduszki gazowej będzie zawsze wypadkową ciśnienia wody grzewczej i ciśnienia powietrza. Jeśli naczynie przeponowe nie zadziała prawidłowo, bo np. nie jest napełnione powietrzem lub ciśnienie powietrza jest zbyt małe (zbyt duże), kotły posiadają kolejne zabezpieczenie przed wzrostem ciśnienia w instalacji - zawór bezpieczeństwa. W małych kotłach są to najczęściej zawory o ciśnieniu otwarcia 3 barów. Jeśli więc ciśnienie w instalacji wzrośnie powyżej 3 barów, zawór otworzy się i nadmiar wody grzewczej wyleje się, aż ciśnienie nie spadnie poniżej 3 barów. Oczywiście podczas normalnej pracy kotła, przy prawidłowym napełnieniu instalacji i prawidłowym ciśnieniu napełnienia, otwarcie zaworu bezpieczeństwa nie powinno mieć miejsca. Zmiany objętości wody grzewczej powinno kompensować naczynie przeponowe. Każdorazowo, montując instalację grzewczą, powinno się sprawdzać (przeliczać), czy zamontowane w kotle naczynie przeponowe nie ma zbyt małej objętości w stosunku do objętości zładu. Na stronach producentów naczyń przeponowych można znaleźć wzory, tabele doborowe lub programy ułatwiające takie kalkulacje. Przykładowo zład napełniony ok. 100 litrami wody o temperaturze 8°C po podgrzaniu do 75°C zwiększy swoją objętość o ok. 2,6 litra, czyli ze 100 litrów wody „zrobi się” ok 102,6 litra! Podobne zadanie spełniają zawór bezpieczeństwa i naczynie przeponowe montowane w instalacji wody użytkowej podgrzewanej w zasobniku. Instrukcje montażowe producentów podgrzewaczy zalecają montaż naczyń przeponowych, grożąc utratą gwarancji na zasobnik przy ich braku. Mimo tego spotyka
ABC Magazynu Instalatora
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
Powietrze w akcji
Piotr Celmer
ABC pomp ciepła
● Na
co zwrócić uwagę dobierając pompę ciepła w budynku wielorodzinnym? ● Dlaczego korzystniej jest zastosować dwustopniowy układ chłodniczy? Systemy grzewcze oparte o pompy ciepła typu powietrze-woda powstały z adaptacji klimatyzatorów grzewczo-chłodzących powietrze-powietrze. Prostsze z nich wykorzystują typowe jednostki zewnętrzne klimatyzatorów split, łącząc je z wewnętrznym modułem hydraulicznym. Niektórzy producenci skonstruowali jednostki zewnętrzne od podstaw z myślą o wykorzystaniu w systemach grzewczych. Są one dużo sprawniejsze, ale też znacznie droższe w zakupie. Pompy ciepła powietrze-woda są doskonałym rozwiązaniem dla budynków nieuzbrojonych w instalację gazu miejskiego. Są jednak przeznaczone tylko dla pojedynczych odbiorców. Wykorzystanie pomp ciepła powietrzewoda w budynkach wielorodzinnych i apartamentowcach stawia przed takim produktem dodatkowe wyzwania.
16
Po pierwsze, aby zastosować systemy indywidualne dla ogrzewania domów wielorodzinnych czy też apartamentowców, konieczna byłaby instalacja od kilku do nawet kilkudziesięciu systemów na jednym obiekcie. Zważywszy na znaczne ograniczenia długości instalacji freonowej takich urządzeń, budynek byłby obwieszony jednostkami zewnętrznymi. Po drugie, podczas pracy jednostka zewnętrzna wykrapla znaczne ilości wody, w okresie zimowym woda ta zamarza, co potencjalnie może stanowić zagrożenie dla ludzi. Nie w każdym miejscu można bezpiecznie zainstalować jednostkę zewnętrzną pompy ciepła, co przy ograniczeniu długości instalacji freonowej może uniemożliwiać montaż takiego urządzenia dla niektórych lokali. Kolejny problem to niska temperatura czynnika grzewczego. Przy tzw. pompach ciepła niskotemperaturowych temperatura wody grzewczej nie przekracza 40°C. Parametr ten narzuca wykorzystanie ogrzewania podłogowego oraz różnego rodzaju klimakonwektorów. Użycie tradycyjnych grzejników wymusza ich dwukrotne przewymiarowanie. Byłoby to bardzo duże ograniczenie dla dewelopera przy sprzedaży lokali. Z powyższego powodu duże systemy grzewcze muszą wytwarzać wodę c.o. o wysokich parametrach. W związku z powyższym nie znalazły większego zastosowania wielostrefowe pompy ciepła powietrze-woda, będące bezpośrednią adaptacją systemów klimatyzacji wielostrefowej typu VRV, VRF, SuperMulti itp. Co prawda konstrukcje takie powstały dość niskim kosztem (wystarczyło połączenie modułu hydraulicznego z pompy ciepła powietrze-woda typu split z automatyką i jednostką
www.instalator.pl
nr 82016
Jednostka zewnętrzna jest w dużym stopniu zmieniona w stosunku do typowego agregatu VRV. Posiada ona dwa, mogące pracować samodzielnie, układy chłodnicze z niezależnymi wymiennikami ciepła i zaworami trójdrogowymi. Dzięki takiemu rozwiązaniu jednostka zewnętrzna może produkować energię cieplną podczas cyklu odszraniania (jeden układ pracuje w trybie grzania, drugi odszrania wymiennik ciepła). Układ taki jest też bardziej elastyczny w przypadku awarii jednej ze sprężarek. Jednostka wewnętrzna (moduł hydrauliczny) ma zupełnie inną budowę, niż ma to miejsce w układach split. Jest połączona z jednostką zewnętrzną rurami cieczową i gazową ssawną. Czynnik chłodniczy w formie gazu sprężonego R410A jest dostarczany z jednostki zewnętrznej do wymiennika płytowego R410A/R134a w module hydraulicznym (jednostce wewnętrznej), gdzie podczas skraplania oddaje energię cieplną czynnikowi R134a, który w tym wymienniku płytowym wrze. Odparowany gaz R134a jest zasysany przez sprężarkę czynnika R134a umieszczoną w module i tłoczy gorący gaz do drugiego wymiennika, tym razem R134a/woda, w którym się skrapla, oddając energię cieplną wodzie c.o./c.w.u. Skroplony czynnik R410A wraca do jednostki zewnętrznej. Powyższe rozwiązanie umożliwia uzyskanie parametrów wody grzewczej na poziomie +70°C przy temperaturze powietrza zewnętrznego powyżej -20°C. Dużo bardziej rozbudowany jest system grzewczo-chłodzący. Ale o tym w następnym artykule. Piotr Celmer
Czy jesteś już naszym fanem na Facebooku? www.facebook.com/MagazynInstalatora www.instalator.pl
17
ABC pomp ciepła
zewnętrzną systemów klimatyzacji wielostrefowej), to jednak rozwiązanie takie nie było atrakcyjne dla odbiorców. Konieczne więc stało się skonstruowanie systemu wielostrefowej pompy ciepła wysokotemperaturowej. Przykładowe rozwiązanie przedstawiam w oparciu o konstrukcję jednej z firm. Uzyskanie wysokich parametrów grzewczych w oparciu o jednostopniowy układ chłodniczy pracujący na czynniku chłodniczym R410A nie jest wskazane. Towarzyszyłyby temu bardzo duże ciśnienia skraplania charakterystyczne dla czynnika R410A, parametry czynnika zbliżyłyby się do punktu krytycznego, a cykl sprężania gazu przy bardzo dużej różnicy ciśnień byłby nieefektywny. Stąd konieczność zastosowania układu dwustopniowego. Niższy stopień układu chłodniczego pracuje z wykorzystaniem czynnika chłodniczego R410A, co umożliwiło dużą unifikację elementów urządzeń i instalacji z produkowanym systemem klimatyzacyjnym VRV, zaś wyższy pracuje na R134a. Przepływ energii cieplnej pomiędzy obiegami chłodniczymi następuje poprzez wymiennik płytowy. Co istotne, instalację chłodniczą R134A zlokalizowano w module hydraulicznym (jednostce wewnętrznej), a nie jednostce zewnętrznej, dzięki czemu: ● zachowano relatywnie małe średnice rur miedzianych instalacji freonowej łączącej jednostkę zewnętrzną i zewnętrzne (jednostkowa wydajność chłodnicza czynnika R134a w stosunku do R410A jest znacznie niższa); ● ciśnienie skraplania czynnika R134a może być różne w poszczególnych modułach hydraulicznych, co daje duże oszczędności energetyczne w stosunku do układu scentralizowanego.
ABC Magazynu Instalatora
ABC Magazynu Instalatora
nr 82016
Zasobniki i solary
Witold Jabłoński
ABC ogrzewania
● Na
co zwrócić uwagę dobierając zasobnik do instalacji solarnej? ● Jak działa zasobnik biwalentny?
Instalacja solarna działa w trochę odmienny sposób niż większość urządzeń grzewczych popularnie stosowanych. Termoregulator włącza pompę solarną w momencie, gdy w kolektorze czynnik grzewczy osiągnie około 6°C więcej niż temperatura wody w zasobniku. Jeżeli woda w zasobniku ma 20°C, instalacja solarna zaczyna dostarczać nam ciepło, jeżeli w kolektorze będzie powyżej 26°C. Jeżeli w zasobniku woda ma temp. 50°C, to dopiero gdy w kolektorze czynnik osiągnie ok. 56°C, kolektory dostarczają nam energii, czyli wyraźnie widać, że praca instalacji solarnej nie zależy od jakiejś konkretnej temperatury, ale od różnicy temperatur między temperaturą czynnika w kolektorze a temperaturą wody w zasobniku.
18
Rozpatrzmy dwie najczęściej występujące sytuacje: zasobnik biwalentny (z dwiema wężownicami) oraz dwa zasobniki (każdy z jedną wężownicą). W instalacji pokazanej na rys. 1 do zasobnika biwalentnego podłączono instalację solarną do dolnej wężownicy, do górnej kocioł gazowy lub inne źródło grzewcze. Jeżeli na kotle gazowym ustawimy temperaturę np. 50°C, to kocioł będzie ogrzewał zasobnik tak długo, aż ją osiągnie. Jeżeli zużyjemy trochę ciepłej wody i napłynie zimna, kocioł włączy się ponownie. W tym przypadku woda w zasobniku zawsze będzie miała taką temperaturę, jaką nastawimy (np. 50°C), a instalacja solarna zacznie działać dopiero, gdy kolektor osiągnie powyżej 56°C. Proszę zwrócić uwagę, że ogrzewamy wodę, która wpływa do zasobnika z przyłącza wodociągowego o średniorocznej temperaturze 12°C. W tym przypadku w okresie późnej jesieni, zimy, wczesnej wiosny instalacja solarna jest wykorzystana w bardzo niewielkim stopniu.
www.instalator.pl
Gwarantowana, comiesięczna dostawa „Magazynu Instalatora”: tylko 11 PLN/miesiąc Kliknij po szczegółowe informacje...