Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti

U.T.C.B. - I.C. Disciplina: Instalaii de nclzire, Proiectarea unei instalaii interioare de nclzire, S+P+7 nivele Student: Muntean Ovidiu -Ionu, An: III SeriaA, Grupa: 3

Universitatea Tehnic de Construcii BucuretiFacultatea de InstalaiiSpecializarea Instalaii n construciiAnul de studiu 2008 2009Proiect nr.1 - Instalaii interioare de nclzire

Proiectarea unei instalaii de nclzire central pentru un bloc de locuine S+P+7 nivele

Disciplina: Instalaii de InclzireAnul de studiu: 2008 2009 Student: Muntean Ovidiu Ionu Anul de studiu: III Seria: AGrupa: 3

Borderou de piese scrise

I. Memoriu tehnic 3

II. Breviar de calcul 4II.1 Calculul rezistenelor termice i al grosimii de izolaie termic 4II.2 Calculul coeficientului global de izolare termic a cldirii i rezistena termic medie a anvelopei 5II.3 Calculul necesarului de cldur pentru fiecare camer 7II.4 Alegerea i dimensionarea corpurilor de nclzire13II.5 Dimensionarea instalaiei interioare de distribuie a agentului termic19

III. Bibliografie22

Borderou de piese desenate

1. Plan subsol Instalaii de nclzire, Scara 1:502. Plan parter Instalaii de nclzire, Scara 1:503. Plan etaj curent Instalaii de nclzire, Scara 1:504. Plan ultimul etaj Instalaii de nclzire, Scara 1:505. Schema coloanei C1 pentru dimensionare6. Schema coloanelor

I. Memoriu tehnic

Proiectul cuprinde dimensionarea instalaiei interioare de nclzire pentru un imobil cu S+P+7 nivele, amplasat n Romnia, localitatea Suceava, din zona climatic IV, cu temperatura exterioar de calcul -21 C i zona eolian IV. Datorit acestui fapt n cadrul proiectului s-a urmrit determinarea rezistenelor minime necesare pentru elementele componente ale anvelopei, determinarea pierderilor de cldur, dimensionarea elementelor de nclzire, precum i dimensionarea reelei de distribuie a agentului termic.n cadrul stabilirii rezistenelor termice minime s-a urmrit ca rezistena minim necesar pentru acest imobil s fie cel puin egal cu maximul rezistenelor minime, pentru asigurarea urmtoarelor condiii: evitarea condensarii i mpotriva radiaiei reci. n urma calculului s-a ajuns la concluzia c e necesar izolarea cldirii pentru asigurarea rezistenei minime.Determinarea pierderilor de cldur spre mediul exterior s-a fcut prin metoda din STAS 1907 pentru fiecare ncpere, de la parter la ultimul etaj.Numrul de elemente de nclzire pentru fiecare ncpere n parte s-a ales n scopul acoperirii pierderilor de cldur. Radiatoarele utilizate sunt din font iar elementele care compun aceste radiatoare sunt: 218/9-50, 472/4-50 i 777/4-50 STAS 7364-86. Amplasarea acestora s-a fcut sub elementele vitrate sau n imediata apropiere a acestora unde Hp=0, astfel nct aerul ptruns prin infiltraii s fie nclzit. Sistemul de nclzire propus este unul individual, centralizat , echipat cu MTH (modul termo-hidraulic) cu distribuitor si colector. Soluia adoptat este una bitub (tur i retur) . Pentru cele 8 apartamente pe etaj s-au distribuit 4 coloane duble iar distribuia la interiorul apartamentelor este una radial (cu distribuitor/ colector).

II. Breviar de calcul

II.1 Calculul rezistenelor termice i al grosimii de izolaie termicn calculul tabelar s-a folosit tema de proiectare i urmtoarele date suplimentare: Coeficienii de convecie pentru exterior i interior:

Coeficienii de convecie la subsol i la interiorul case scrilor:

Izolaia termic este polistiren exapandat marca Austrotherm cu porozitate deschis i coeficient de conducie .Formulele de calcul folosite n Tabelul 1 sunt:1.

2. s-a luat din Manualul Instalatorului, Volumul de nclziri , pag 203.

4.

5. Se majoreaz grosimea izolaiei la o grosime fabricat.6.

Tabel 1.

II.2 Calculul coeficientului global de izolare termic a cldirii i rezistena termic medie a anvelopei

Coeficientul global de izolare termic a unei cldiri reprezint pierderile de cldur prin elementele de nchidere ale acesteia, pentru o diferen de temperatur de ntre interior i exterior, raportate la volumul nclzit al acesteia.Determinarea i verificarea coeficientului global de izolare termic se face pentru cldirile de locuit pe baza prevederilor din normativul C107/1 i pentru celelalte cldiri pe baza prevederilor din normativul C107/2.

Coeficientul de izolare termic se calculeaz cu relaia:

Izolarea termic se consider eficient dac unde se ia din Manualul Instalatorului, Volumul de nclziri pag 35 n funcie de unde este aria elementelor de anvelop iar V este volumul cldirii i numrul de niveluri N=P+7=8.

Pentru calculul coeficientului global de izolare termic alctuim Tabelul 2 unde coloanele sunt:1. Elementul de anvelop.2. Orientarea elementului de anvelp.3. este suprafaa element de anvelop care se msoar pe plan.4. este ezistena termic specific corectat, medien funcie de tipul elementului de anvelop avem :

Pentru perete unde este rezistena termic element izolat i se regsete n Tabelul 1 (col. 6). Pentru ferestre i usi avem .5. este temperatura interioar de calcul n funcie de destinaie conform SR1907/05 sau pag 52 din Manualul Instalatorului, Volumul de nclziri.6.

este temperatura la exteriorul elementului de anvelop :conform temei de proiectare.7. este temperatura exterioar de calcul conform SR1907/05 sau pag 51 din Manualul Instalatorului, Volumul de nclziri8.

este factorul de corecie a temperaturilor exterioare .9. este coeficientul de cuplaj termic10.

este necesar la calculul lui G. Suma acestei coloane este .Tabel 2.

Pentru calculul coeficientului de izolare termic mai avem nevoie de:

-volumul interior al cldirii delimitat de anvelopa acesteia care este

este numrul de schimburi de aer pe or i se ia din Manualul Instalatorului, Volumul de nclziri pag 34. Coeficientul de izolare termic este:

Verificarea bunei izolri termice se face satisfcnd condiia: .

Pentru avem nevoie de unde este suma coloanei 3 din Tabelul 2 i anume. Din Manualul Instalatorului, Volumul de nclziri pag 35 am gsi prin interpolare c . Condiia este satisfcut.

Rezistena termic medie a cldirii trebuie s fie mult mai mic dect rezistena termic a terasei cldirii unde . Rezistena medie se calculeaz cu formula unde este suma coloanei 3 din Tabelul 2 i anumeiar este suma coloanei 9 i anume . Rezistena termic medie devine : Condiia este satisfcut.

II.3 Calculul necesarului de cldur pentru fiecare camer

Metoda de calcul al necesarului de cldur este reglementat prin STAS 1907. Necesarul de cldur pentru pentru nclzire al unei ncperi se calculeaz cu relaia: unde : este fluxul termic cedat prin transmisie corespunztor diferenei de temperatur ntre interiorul i exteriorul elementelor de construcii care delimiteaz ncperea; este suma adaosurilor afecatate fluxului termic cedat prin transmisie; este sarcina termic pentru nclzirea aerului rece ptruns n interior de la temperatura exterioar la temperatura interioar.

Fluxul termic cedat prin transmisie se calculeaz cu relaia: unde:

este coeficient de corecie a fluxului termic i se stabilete n funcie de capacitatea termic specific a elementelor de construcii interioare. are 2 valori conform Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 43 i anume 0,94 sau 1.

este coeficientul de masivitate termic al elementelor de construcii exterioare, conform STAS 6472. Coeficientul de masivitate este dependent de indicele de inerie termic al elementului de construcii. Valoarea se calculeaz cu relaia . n Tabelul 3 s-au calculat indicii de inerie termic pe coloana 1 (din tema de proiectare) iar pe coloana 2 coeficienii de masivitate termic.Tabel 3

este aria suprafeei fiecrui element de construcii este ezistena termic specific corectat, aceei folosit i la Tabelul 2. este diferena dintre temperatura interioar convenional de calcul i temperatura spaiilor exterioare ncperii considerate.Adaosurilor afecatate fluxului termic cedat prin transmisie, sunt: este adaos de orientare, are valorile date n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 45. este adaos pentru compensarea efectului suprafeelor reci i se stabilete cu ajutorul graficului din Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 44, n funcie de o rezisten termic ce se calculeaz cu relaia de la pag 43.

Sarcina termic pentru nclzirea aerului rece ptruns n interior de la temperatura exterioar la temperatura interioar se calculeaz cu relaia: unde: este numrul de schimburi orare de aer necesar n ncpere din condiii de confort fiziologic. Valorile recomandate se regsesc la pag 44 din Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri. este volumul ncperii

este cldura masic a aerului la presiune constant

este densitatea aerului .

Se va face un calcul tabelar n care centralizm necesarul de cldur pentru un apartament la parter (Tabelul 4), la un etaj intermediar (Tabelul 5), la ultimul etaj (Tabel 6), i pentru casa scrii (Tabel 7). Pentru celelalte apartamente se utilizeaz o relaie de similitudine ntre volumele si necesarele de cldur a dou camere diferite: , astfel completndu-se Tabelul 8 pentru parter, Tabelul 9 pentru etaj curent i Tabelul 10 pentru ultimul etaj.

Casa scrii are un necesar de cldur .

Necesarul de cldur pentru toat cldirea se calculeaz cu relaia :unde:

este necesarul de cldur pentru parter

este necesarul de cldur pentru etaj curent

este necesarul de cldur pentru ultimul etaj

este necesarul de cldur pentru casa scriiNecesarul de cldur pentru toat cldirea devine:

Tabel 8 Tabel 9 Tabel 10

II.4 Alegerea i dimensionarea corpurilor de nclzire

Alegerea unui corp de nclzire se face innd seama de: parametrii maximi de temperatur i presiuni ai agentului termic la care rezist corpul ales, de mrimea spaiilor de montare existene n ncpere i de posibilitatea acestuia de a satisface ecentualele condiii speciale impuse specificul ncperii sau de activitile ce se desfoar n ea.Elemenii din care vor fi alctuite caloriferele sunt din font STAS 7364-86, de seciune circular, productorul lor este FEROEMAIL Ploieti. Dimensiunile lor si caracteristicile sunt prezentate n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 278 i 279. Calculul de dimensionare se face n conformitate cu prevederile generale din STAS 1797/1, corelate cu prevederile particulare ale: normelor de fabricaie, ale instruciunilor de utilizare, prospectelor i agrementelor corpurilor de nclzire.

Mrimea i numrul corpurilor de nclzire montate ntr-o ncpere se determin prin calcul astfel nct puterea termic a acestora s fie egal cu necesarul de cldur al ncperii, conform STAS 1907/1.

Numrul de elemente al corpului de nclzire se calculeaz cu relaia: n care : este puterea termic nominal pe element. este un coeficient de corecie adimensional, aplicabil numai la radiatoarele din font, depinznd de numarul elemenilor care alctuiesc radiatorul , ale crui valori sunt date de tabelul 6.1.12 din Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286. este coeficient de corecie pentru diferite medii de temperatur, ale carui valori sunt date n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286, tabel 6.1.13. este coeficient de corecie care ine seama de modul de racordare a corpurilor de nclzire, ale carui valori sunt prezentate n tabelul 6.1.14 n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286. este coeficient de corecie care ine seama de locul de montare a corpului de nclzire, ale crui valori sunt date n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286, tabel 6.1.15 .

este coeficient de corecie care ine seama de altitudinea deasupra nivelului mrii, ale crui valori sunt date n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286, tabel 6.1.16 altitudinea este dat prin tema de proiectare fiind: . este coeficient de corecie care ine seama de culoarea vopselei suprafeei exterioare a corpului de nclzire diferit de cea normal(considerat a fi copsea de culori deshcise, fr pigmeni metalici). Valorile posibilie sunt prezentate n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286, tabel 6.1.17. este coeficient de corecie care ine seama de altitudinea deasupra nivelului mrii, ale crui valori sunt date n Manualului Instalatorului, Volumul de nclziri pag 286, tabel 6.1.16.Pentru calculul tabelar se cunoate: temperatura interioar de calcul n funcie de destinaie fiind temperatura pe tur. fiind temperatura pe retur. fiind temperatura medie a corpului de nclzire.Metodologia de calcul pentru Tabelul 11 pentru parter, Tabelul 12 pentru etajul curent i Tabelul 13 pentru ultimul etaj este urmtoarea: Se calculeaz pentru fiecare camer numrul de elemeni necesari cu formula: . Se stabilete coeficientul de corecie pentru corpul de nclzire in funcie de numrul de elemeni calculat.

Se calculeaz numrul de elemeni necesari din nou de data aceasta incluznd in calcul i coeficientul de corecie cu formula: . Se rotunjete acest numr de elemeni pn la primul numr ntreg , acesta din urm devenind numrul de elemeni instalai n ncperea respectiv . Numrul de elemeni minim care poate fi instalat este 3. Se calculeaz puterea termic instalat pe camer cu formula: .

Puterea termic instalat pe toat cldirea este: , unde:

este puterea termic instalat la parter,

este puterea termic instalat la etajul curent,

este puterea termic instalat la ultimul etaj, Astfel c puterea termic instalat pe toat cldirea devine:

.

II.5 Dimensionarea instalaiei interioare de distribuie a agentului termic

Retea bitub cu distributie radiala cu racordare directa.Se dimensioneaza diametrele conductelor unei instalatii de incalzire bitub cu circulatie fortata distributie individuala, alcatuita in sistem radial, reteaua fiind construita din otel. Echiparea modulelor termo-hidraulice nu include si butelii de egalizare a presiunilor.Presiunea disponibila necesara la baza coloanei este aceeasi si in cazul racordarii directe se determina astfel:

Pierderile unitare de sarcina corespunzatoare presiunilor disponibile prezentate mai sus se calculeaza cu relatiile:

Valorile Rmin si Rmax permit identificarea zonei de stabilire a diametrelor necesare, in tabelele sau diagramele de calcul, fiind permisa adoptarea altor valori mai mari sau mai mici cu conditia ca, in final, valoarea medie sa fie intre limitele stabilite mai sus. Pentru reteaua de conducte din otel ce face parte din reteaua orizontala de distributie, diametrele si pierderile totale de sarcina sunt centralizate in Tabelul 14, iar valoarea coeficientilor de rezistenta locala in Tabelul 15. Pentru coeficientii de rezistenta locala s-au utilizat date din Tabeul 15 tinand seama de configuratia retelei orizontale. Diametrele tronsoanelor s-au stabilit in functie de sarcina termica si o rezistenta termica medie cuprinsa in banda Rmin si Rmax. Pentru circuitele verticale se mentin rezultatele obtinute deoarece configuratia este aceeasi. La subsol dimensionarea s-a facut urmrind aceasi metodologie de calcul, dimensionarea conductelor fiind centralizate n Tabelul 16, iar pierderile de sarcin local n Tabelul 17.

Tabel 14

Tabel 15

Tabel 16

Tabel 17

III.Bibliografie

Manualul de Instalaii, Volumul: nclzireEditura: Artecno, Bucureti, 2002 SR1907/05 C107/1,2

9

Sheet1El. de anvelopa012PE3.711.0395TE4.2951.01025Pics2.2041.1148PDsbs1.691.1405

Sheet1Etaj/CameraVolumP0191.475498.4726920438P0232.191968.7971309562P0349.412317.2697797074P0418.08370.6110006569P0514.44322.1138112526P068.05161.5186118919P0743.222026.966198724P0898.175901.2251468016P0943.222026.966198724P1011.92265.9000436379P119.78218.1629552667P1238.192335.7677052257P1311.04246.269839074P14865169.6583745028P1522.84468.183365874P167.1142.4574092463P1738.291795.7551075692P189.03201.4326672861P1927.36560.8361160382P2052.132444.8345196548P2130.67628.6858069771P2232.76671.52745473P2346.362174.228435281P2486.775169.6583745028P258.05161.5186118919P2632.191968.7971309562P2715.87354.0128936689P2846.762192.9879558615P2914.16315.8678370732P30592767.0292856251P3115.87354.0128936689P3235.82189.5910931417P3332.76671.52745473P348.05161.5186118919P3532.191968.7971309562P3646.362174.228435281P3786.775169.6583745028P3852.132444.8345196548P3927.36560.8361160382P4030.67628.6858069771P419.03201.4326672861

Sheet1Etaj/CameraVolumP0191.475498.4726920438P0232.191968.7971309562P0349.412317.2697797074P0418.08370.6110006569P0514.44322.1138112526P068.05161.5186118919P0743.222026.966198724P0898.175901.2251468016P0943.222026.966198724P1011.92265.9000436379P119.78218.1629552667P1238.192335.7677052257P1311.04246.269839074P14865169.6583745028P1522.84468.183365874P167.1142.4574092463P1738.291795.7551075692P189.03201.4326672861P1927.36560.8361160382P2052.132444.8345196548P2130.67628.6858069771P2232.76671.52745473P2346.362174.228435281P2486.775169.6583745028P258.05161.5186118919P2632.191968.7971309562P2715.87354.0128936689P2846.762192.9879558615P2914.16315.8678370732P30592767.0292856251P3115.87354.0128936689P3235.82189.5910931417P3332.76671.52745473P348.05161.5186118919P3532.191968.7971309562P3646.362174.228435281P3786.775169.6583745028P3852.132444.8345196548P3927.36560.8361160382P4030.67628.6858069771P419.03201.4326672861

Sheet1Etaj/CameraVolumP0191.475498.4726920438P0232.191968.7971309562P0349.412317.2697797074P0418.08370.6110006569P0514.44322.1138112526P068.05161.5186118919P0743.222026.966198724P0898.175901.2251468016P0943.222026.966198724P1011.92265.9000436379P119.78218.1629552667P1238.192335.7677052257P1311.04246.269839074P14865169.6583745028P1522.84468.183365874P167.1142.4574092463P1738.291795.7551075692P189.03201.4326672861P1927.36560.8361160382P2052.132444.8345196548P2130.67628.6858069771P2232.76671.52745473P2346.362174.228435281P2486.775169.6583745028P258.05161.5186118919P2632.191968.7971309562P2715.87354.0128936689P2846.762192.9879558615P2914.16315.8678370732P30592767.0292856251P3115.87354.0128936689P3235.82189.5910931417P3332.76671.52745473P348.05161.5186118919P3532.191968.7971309562P3646.362174.228435281P3786.775169.6583745028P3852.132444.8345196548P3927.36560.8361160382P4030.67628.6858069771P419.03201.4326672861

Sheet1Nr. TronsonQ [kW]L [m]d [in],[mm]v [m/s]R [Pa/m]Rl [Pa]Z [Pa](Rl+Z) [Pa](Rl+Z) [Pa]p [mbar]G [l/h]Treapta reglaj robinetConducte orizontale cu distributie radiala15.25420.73/40.2308.4621168789789---22.46516.41/20.163011.4492136.8628.8-1.601109T32.57515.51/20.163011.4465136.8601.8-1.871159T42.09714.83/80.1752511.4370171541-2.48938T50.512.23/80.055.511.467.114.8281.92-7.07223,5T60.3927.43/80.043.511.425.99.1235.02-7.54172,5T70.3757.23/80.043.511.425.29.1234.32-7.55172,5TConduct orizontal legtur MTH la coloan7'13.6513.810.29456.7621281.4902.41691.4---Conducte verticale cu racordare directa817.835.410.37704378210.4588.42279.8---934.105.41 1/20.32302.6162133.64295.642575.44---1050.375.41 1/20.4660032403242899.44---1166.645.457*30.3935118976.2265.23164.64---1282.915.457*30.4952.51283.5120403.53568.14---1399.185.457*30.587575040504053973.14---14115.455.470*3,50.42301162882504223.14---15131.00370*3,50.525451.2135138.7273.74496.84---

Sheet1Nr. TronsonCorp incalzireRdrCpoCurbe r/d=4v/vxTTSTTRobinet trecereConducte orizontale cu distributie radiala12.5223*0,3---2*0,58.422.5423*0,3---2*111.432.5423*0,3---2*111.442.5423*0,3---2*111.452.5423*0,3---2*111.462.5423*0,3---2*111.472.5423*0,3---2*111.4Conduct orizontal legtur MTH la coloan7'---4*0,321.54*0,56.7Conducte verticale cu racordare directa8----v8/v9=0,37/0,32=1,15--4*149----v9/v10=0,32/0,46=0,692*0,52*0,8-2.610----v10/v11=0,46/0,39=1,17---011----v11/v12=0,39/0,49=0,79-2*0,5-112----v12/v13=0,49/0,588=0,83-2*0,5-113----v13/v14=0,588/0,42=1,4---014----v14/v15=0,42/0,525=0,8-2*0,5-115---2*0,3---2*0,31.2

Sheet1Nr. TronsonQ [kW]L [m]d [in],[mm]v [m/s]R [Pa/m]Rl [Pa]Z [Pa](Rl+Z) [Pa](Rl+Z) [Pa]Circuit principal11312370*3,50.8804.218401344318476802293.421.576*3,51.11600344003440111203431.1389*3,511203.536017502110132304594.331.289*3,51.32000.66240507674719977Circuite secundare5162.4370*3,511604.44802640312031206137.72.570*3,50.8804.42001408160847287163.211.770*3,50.8805.1936163225687296

Sheet1Nr. TronsonCurbe r/d=4v/vxTTSTTRobinet trecereCircuit principal16*0,3v1/v2=0,8/1,1=0,720.51.32*0,34.22-v3/v2=1/1,1=0,90---03-v4/v3=1,3/1=1,321.5-3.54----2*0,30.6Circuite secundare5-v5/v2=0,8/1,1=0,72.51.32*0,34.46-v6/v3=0,8/1=0,82.51.32*0,34.474*0,3v7/v4=0,8/1,3=0,63.512*0,35.1

Sheet1Element de anvelopRezisten termic element neizolat Rni [W/m2*K]Rezisten termic necesar Rnec [W/m2*K] Rezisten termic izolaie Riz [W/m2*K]Grosime izolaie [m]Grosime izolaie fabricant [m]Rezisten termic element izolat Ri [W/m2*K]0123456Perete exterior0.405521.59450.063780.072.16Pardoseal cald spre subsol0.472.21.730.06920.072.22Pardoseal rece spre subsol0.372.21.830.07320.082.37Teras0.641443.35860.1343440.144.14Perete interior cs0.32221.6780.067120.072.07

Sheet1Element de anvelopOrientare12345678910PEN6051.6162520-21-211374.32374.32FE207.750.1920-21-2111093.421093.42UE1360.1920-21-211715.79715.79PES6051.6162520-21-211374.32374.32FE207.750.1920-21-2111093.421093.42UE1360.1920-21-211715.79715.79PEV407.321.6162520-21-211252.02252.02FE251.240.1920-21-2111322.321322.32UE00.1920-21-2110.000.00PEE407.321.6162520-21-211252.02252.02FE251.240.1920-21-2111322.321322.32UE00.1920-21-2110.000.00TE-981.553.10520-21-211316.12316.12PD sbs-976.651.6652010-210.243902439586.58143.07