REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 1

BREVIAR DE CALCUL

INSTALATII TERMICE

C B A 12.2009 M. STAN C. DRAGUSIN D. ALEXANDRU

Rev. Data Nume Semnatura Nume Semnatura Nume Semnatura REDACTARE VALIDARE APROBARE

Pag Indice Scopul indicelui si al modificarii

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 2

CUPRINS

1. GENERALITATI ..................................................................................................................................... 3 1.1. Baze de proiectare ....................................................................................................................... 3

2. BILANTUL TERMIC .............................................................................................................................. 4 3. CALCUL HIDRAULIC ........................................................................................................................... 4

3.1. Calculul supapei de siguranta ...................................................................................................... 4 3.2. Calculul vasului de expansiune inchis .......................................................................................... 5 3.3. Calculul pompelor de circulatie .................................................................................................... 6 3.4. Calculul Distribuitorului - Colector ............................................................................................... 7

4. CALCULUL COŞULUI DE FUM ........................................................................................................ 7 5. CALCULUL VANELOR CU 3 CAI ...................................................................................................... 8

5.1. Circuit radiatoare Corp A .............................................................................................................. 8 5.2. Circuit radiatoare Corp B .............................................................................................................. 8 5.3. Circuit apa calda menajera ........................................................................................................... 9

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 3

1. GENERALITATI Prezenta documentatie are ca obiectiv tratarea solutiilor tehnice si specificarea cerintelor de calitate ce trebuie respectate la executia instalatiilor de incalzire, ventilare-climatizare aferente corpurilor A si B si a centralei termice din cadrul scolii cu clasele I-VIII. Scoala este amplasata in Str. Al. I. Cuza, nr. 56, localitatea Ocnele Mari, judetul Valcea.

1.1. Baze de proiectare

a) STAS1907/ 91 - privind temperaturile de calcul exterioare, interioare, zona eoliana si calculul

pierderilor de caldura. b) STAS 1797/ 79 - privind dimensionarea radiatoarelor c) Normativul I 13/ 2002 - referitor la proiectarea instalatiilor de incalzire.

Investitia mentionata mai sus se gaseste in zona a lI - a de temperatura:

( te = - 15°C ) si in zona III eoliana ( v 4/3 = 8,55 m/ s; v = 5 viteza vântului ).

Pierderea de caldura prin transmisie Q T se calculeaza cu relatia : Q T = S x m x k x Δt [W], unde: S = aria suprafetei fiecarui element de constructie [m2]; m = coeficientul de masivitate termică al elementelor de construcţii exterioare conform STAS

6472; k = coeficient de tranfer termic [W/m2grd]; Δt = t i – t e [oC], unde: t i = temperarura interioara de calcul [oC]; t e= temperatura exterioara de calcul [oC]; Rm = (St x Δtmax) / QT [m2grd/W], unde : St = aria totala [m2]; Q T+A = QT x ΣA [W/m2grd], unde: Ao = adaos de orientare [%]; Ac = adaos pentru compensarea efectului suprafeţelor reci [%]; ΣA = suma adaosurilor [%]; Q u = 0,36 x Au x n x Δt [W] , unde 0,36 = pierderea specifica de caldura la deschiderea unei usi exterioare [J/ mp]; Au = aria usilor exterioare care se deschid [m2]; n = numărul deschiderilor uşilor exterioare într-o oră, care depinde de specificul clădirii. Necesarul de caldura pentru incalzirea aerului infiltrat se calculeaza astfel : Q i1 = ( i x l x v4/3 Δ t + Q u ) x (1 + Ac/100) [W], unde: i = coeficient de infiltratie prin rosturi; l = lungimea rosturilor usilor si ferestrelor[m]; v = viteza de calcul a vântului. nao = numărul de schimburi orare de aer necesar în încăpere din condiţii de confort fiziologic

[m3/s/m3];

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 4

V = volumul incaperii [m3]; Q i2 = ( n x V x ρ x cp x Δ t + Q u ) x (1 + Ac/100) [W], unde: ρ = densitatea aerului [kg/m3]; cp = căldură masică a aerului la presiune constantă [J/kgK]; Q i = max (Q i1 ; Q i2 ) [W] Q total = Q T + Q i [W]

Calculul conductelor s-a facut astfel incât sa nu existe dezechilibrari hidraulice in instalatie. Vitezele maxime admisibile pentru agentul termic sunt de 1.2 m/s.

2. BILANTUL TERMIC Sarcina de incălzire este urmatoarea: Qcorp A = 166 kW = 142743 Kcal/h, conform Anexa 1 Qcorp B = 48 kW = 41272 Kcal/h, conform Anexa 2 QACM = 38 kW = 32675 Kcal/h. QTOT = 252 kW = 216681 Kcal/h.

3. CALCUL HIDRAULIC Q = sarcina termica [kW]; qc = debit masic [kg/h]; q = debit volumic [m3/h]

l = lungimea tronsonului [m]; de = diametrul echivalent [mm]; v = viteza [m/s]; i = pierderea de sarcina liniara [mmCA]; hloc = pierderea de sarcina locala [mmCA]; Σξ = coeficient de pierderi de sarcini locale [-]; Σhloc = suma pierderilor de sarcina locale [mmCA]; Σhr = suma pierderilor totale [mmCA].

Conform Anexa 3 si Anexa 4.

3.1. Calculul supapei de siguranta

10,5 ( 1)GA

Pα=

⋅ + [mm2], unde:

• A – aria sectiunii de scurgere a supapei [mm2] • G – debitul de abur produs de cazane

1,72 cG Q= ⋅

• Qc – este puterea termica a cazanului la solicitare maxima; Qc=130 kW

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 5

• α – coeficientul de scurgere prin supapa, determinat conform prescriptiilor tehnice ISCIR C.37-83 si inscris in documentatia tehnica a tipului de supapa ales; α=0.51

• P1 – presiunea maxima admisa inaintea supapei de siguranta; P1=4 bar

1,72 1300,5 0,51(4 1)

A ⋅=

⋅ +; A=175.37 mm2

2

4DA π

= ; 4 ADπ⋅

= ; D=14.94mm

Se vor alege 2 supape de siguranta cu diametrul de 1" 1/4, pentru fiecare cazan de apa calda.

3.2. Calculul vasului de expansiune inchis Volumul vasului de expansiune inchis se calculeaza cu relatia:

min0

max min

1,1 upV V

p p= ⋅ ⋅

−, unde:

• Vu – volumul util al vasului de expansiune inchis, [l]; • pmax – presiunea maxima din vasul de expansiune inchis in timpul functionarii instalatiei [bar],

stabilita astfel incat sa nu se depaseasca presiunea admisa in instalatia interioara, respectiv presiunea admisa in corpurile de incalzire

• pmin – presiunea minima din vasul de expansiune inchis in timpul functionarii instalatiei [bar], stabilita astfel incat presiunea in orice punct al instalatiei sa fie mai mare decat presiunea aburului saturat, corespunzatoare temperaturii apei din conducta de ducere (presiunea coloanei de apa din instalatie).

Volumul apei din instalatie:

301160inst i

lV QW

= ⋅

Qi = 130*2=260 kW 30 10210000 38000

1160 1160instl lVW W

= ⋅ + ⋅ ; Vinst=6258 litri

Volumul de apa rezultat din dilatare:

0,04u instV V= ; Vu = 246 litri

Volumul vasului de expansiune inchis:

min

max

1 11,1 1,1 246 1,3114,5

VEI uV V pp

= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅−−

; VVEI = 381 litri

Se vor alege 2 vase de expansiune, fiecare cu o capacitate de 200 litri.

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 6

3.3. Calculul pompelor de circulatie • pompa circulatie Corp A

Qi= 166 kW = 142743 kcal/ h

Q G c t D c tγ= ⋅ ⋅Δ = ⋅ ⋅ ⋅Δ unde :

• Q - sarcina termică de încălzire • G - debitul masic • D - debitul volumic • c - căldura specifică a apei • Δ t - diferenţa de temperatură dintre temperatura apei pe tur şi retur • γ - greutatea specifică a apei

142743 7,13 /1000 1 20

QD mc hc tγ

= = =⋅ ⋅Δ ⋅ ⋅

Se alege o pompă dublă de circulaţie încălzire având D = 7,5 mc/ h ; H = 6,5 mCA.

• pompa circulatie Corp B

Qi= 48 kW = 41272 kcal/ h

Q G c t D c tγ= ⋅ ⋅Δ = ⋅ ⋅ ⋅Δ unde :

• Q - sarcina termică de încălzire • G - debitul masic • D - debitul volumic • c - căldura specifică a apei • Δ t - diferenţa de temperatură dintre temperatura apei pe tur şi retur • γ - greutatea specifică a apei

41272 2,06 /1000 1 20

QD mc hc tγ

= = =⋅ ⋅Δ ⋅ ⋅

Se alege o pompă dublă de circulaţie încălzire având D = 2,5 mc/ h ; H = 4 mCA.

• pompa circulatie apa calda menajera

Qi= 38 kW = 32675 kcal/ h

Q G c t D c tγ= ⋅ ⋅Δ = ⋅ ⋅ ⋅Δ unde :

• Q - sarcina termică de încălzire • G - debitul masic • D - debitul volumic • c - căldura specifică a apei • Δ t - diferenţa de temperatură dintre temperatura apei pe tur şi retur

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 7

• γ - greutatea specifică a apei

32675 1,63 /1000 1 20

QD mc hc tγ

= = =⋅ ⋅Δ ⋅ ⋅

Se alege o pompă simpla de circulaţie încălzire având D = 3 mc/ h ; H = 4 mCA.

• pompa recirculare cazane

Qi= 45 kW = 38693 kcal/ h

Q G c t D c tγ= ⋅ ⋅Δ = ⋅ ⋅ ⋅Δ unde :

• Q - sarcina termică de încălzire • G - debitul masic • D - debitul volumic • c - căldura specifică a apei • Δ t - diferenţa de temperatură dintre temperatura apei pe tur şi retur • γ - greutatea specifică a apei

38693 1,93 /1000 1 20

QD mc hc tγ

= = =⋅ ⋅Δ ⋅ ⋅

Se alege cate o pompă simpla de circulaţie încălzire, pentru fiecare cazan, având D = 2,5 mc/ h ; H = 3 mCA.

3.4. Calculul Distribuitorului - Colector

Centrala termica Qinst = 260 kW (223560 Kcal/h). QD

v c tπ=

⋅ ⋅ ⋅Δ

2235603.14 0.2 1 20

D =⋅ ⋅ ⋅

; D=133,41 mm

Se alege un distribuitor având Dn = 150 mm.

4. CALCULUL COŞULUI DE FUM Calculul secţiunii

4*

*100*01,0 2D

HQS π

==

unde: Q – sarcina termică a cazanelor H – înălţimea coşului D – diametrul coşului

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 8

2 20,01*223560 5,97 0,0597100* 14

S dm m= = =

4* 4*0,0597 0,275 275

3,14SD m mm

π= = = =

Se va confecţiona un coş cu D = 300 mm şi H = 14 m.

5. CALCULUL VANELOR CU 3 CAI

5.1. Circuit radiatoare Corp A Pierderea de sarcină pe traseul interior:

ΔHint = 6,5 mCA Pierderea în vana cu 3 căi

3 int1 0,333 6,5 2,163R CH H mCAΔ = ⋅Δ = ⋅ =

Pierderea totală

ΔHP = ΔHint + ΔHR3C = 6,5 +2,16= 8,66 mCA Debitul necesar D = 7,5 mc/h.

1 17,5 8,05

0,866vsK Dp

= ⋅ = ⋅ =Δ

Se alege un robinet cu 3 căi cu KVS = 10 şi Dn = 25 mm.

5.2. Circuit radiatoare Corp B Pierderea de sarcină pe traseul interior:

ΔHint = 2,5 mCA Pierderea în vana cu 3 căi

3 int1 0,333 2,5 0,8323R CH H mCAΔ = ⋅Δ = ⋅ =

Pierderea totală

ΔHP = ΔHint + ΔHR3C = 3 +0,832= 3,832 mCA Debitul necesar D = 4 mc/h.

1 12,5 4.03

0,3832vsK Dp

= ⋅ = ⋅ =Δ

Se alege un robinet cu 3 căi cu KVS = 4 şi Dn = 15 mm.

REABILITARE SI MODERNIZARE CLADIRE COLEGIUL NATIONAL ALEXANDRU LAHOVARI RAMNICU VALCEA

97238 B - D

AUTORI Nr.C.S. REVIZIA DATA PAG INGEDIA ROMANIA SRL 97243 B 0 1 2 3 4 Decembrie 09 9

5.3. Circuit apa calda menajera Pierderea de sarcină pe traseul interior:

ΔHint = 3 mCA Pierderea în vana cu 3 căi

3 int1 0,333 3 13R CH H mCAΔ = ⋅Δ = ⋅ =

Pierderea totală

ΔHP = ΔHint + ΔHR3C = 3 +1= 4 mCA Debitul necesar D = 4 mc/h.

1 13 4,74

0, 4vsK Dp

= ⋅ = ⋅ =Δ

Se alege un robinet cu 3 căi cu KVS = 4 şi Dn = 15 mm.