ACADEMIA DE POLIȚIE Alexandru Ioan Cuza [604053]
1
ACADEMIA DE POLIȚIE „Alexandru Ioan Cuza ”
FACULTATEA DE POMPIERI
Instalație de încălzire pentru o clădire de
învățământ
Conducător științific,
Col.Lect. Univ.Dr.Ing.
Corina BĂLAN
Absolvent: [anonimizat]
2019
2
DECLARAȚIE
Prin prezent a, declar pe proprie răspundere că lucrarea de diploma cu titlul ,, Instalație de încălzire
pentru o clădire de învățământ’’ îmi aparține în întregime și nu a mai fost prezentată niciodată la o altă
facultate sau instituție de învățământ superior din țară sau străinătate. De asemenea, declar că toate
sursele utilizate, inclusiv cele de pe Internet, sunt indicate în lucrare, cu respectarea strictă a regulilor de
evitare a plagiatului:
– toate fragmentele de text reproduse exact, ch iar și în traducere proprie din altă limbă, sunt scrise
între ghilimele și dețin referința precisă a sursei;
– reformularea în cuvinte proprii a textelor scrise de către alți autori deține referința precisă;
– rezumarea ideilor altor autori deține referința precisă la textul î n original.
București , 21.06.2019
Autor: Viorel -Ionuț DAN
(semnătura î n original)
3
CUPRINS
CUPRINS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 3
TABLE OF CONTENTS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 5
LISTA FIGURILOR ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 7
LISTA TABELELOR ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 9
GLOSAR DE TERMENI ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 13
REZUMAT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 14
ABSTRACT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 14
INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………… 15
CAPITOLUL I. STABILIREA NECESARULUI DE CĂLDURĂ ………………………….. ……………. 16
I.1. Calculul necesarului de căldură ………………………….. ………………………….. ……………………. 16
I.2. Alegerea corpurilor de încălzire ………………………….. ………………………….. …………………… 20
I.3. Avantajele ș i dezavantajele radiatoarelor din aluminiu ………………………….. …………………. 20
I.4. Caracteristicile tehnice ale radiatoarelor ………………………….. ………………………….. ………… 21
I.5. Caracteristicile tehnice ale celulei termice ………………………….. ………………………….. ……… 22
I.6. Dimensionarea radiatoarelor ………………………….. ………………………….. ……………………….. 23
I.7. Amplasarea și montarea radiatoarelor ………………………….. ………………………….. ……………. 25
I.8. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 44
CAPITOLUL II. DIMENSIONAREA HIDRAULICĂ A INSTALAȚIEI DE ÎNCĂLZIRE ……. 45
II.1. Calculul hidraulic al conductelor ………………………….. ………………………….. …………………. 45
II.2. Operații preliminare dimensionării ………………………….. ………………………….. ………………. 46
II.3. Etapele de calcul pentru dimensionarea conductelor ………………………….. ……………………. 47
II.4. Echilibrarea hidraulică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 48
II.5. Calculul de echilibrare hidraulică ………………………….. ………………………….. ………………… 50
II.6. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 77
4
CAPITOLUL III. ECHILIBRAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCĂLZIRE ………………………….. ……. 78
III.1. Pierderile de presiune din robinete ………………………….. ………………………….. ……………… 78
III.2. Diagrama de echilibrare ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 79
III.3. Sisteme de reglare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 80
III.4. Reglarea puterii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 83
III.5. Vane de echilibrare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 85
III.6. Valve de echilibrare și reglare ………………………….. ………………………….. …………………… 86
III.7. Regulatoare de presiune ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 88
III.8. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 90
CAPITOLUL IV. SIMULAREA CURGERII AGENTULUI TERMIC ………………………….. …….. 91
PRINTR -UN RADIATOR PORT -PROSOP ………………………….. ………………………….. ………………. 91
IV.1. Generalități despre radiator ………………………….. ………………………….. ……………………….. 91
IV.2. Avantajele radiatoarelor port -prosop COOL ………………………….. ………………………….. … 91
IV.3. Utilizarea simulării asistate de calculator ………………………….. ………………………….. …….. 91
IV.4. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 102
CONCLUZII ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 103
ANEXE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 104
ANEXA 1: Instalația de înc ălzire – Plan subsol ………………………….. ………………………….. ….. 104
ANEXA 2: Instalația de încălzire – Plan parter ………………………….. ………………………….. …… 105
ANEXA 3: Instalația de încălzire – Plan etaj curent ………………………….. …………………………. 106
ANEXA 4: Instalația de încălzire – Plan ultimul etaj ………………………….. ………………………… 107
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 108
5
TABLE OF CONTENTS
TABLE OF CONTENTS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 3
TABLE OF CONTENTS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 5
LIST OF FIGURES ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 7
LIST OF TABLES ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………… 9
GLOSSARY OF TERMS ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 13
SUMMARY ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 14
ABSTRACT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 14
INTRODUCTION ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 15
CHAPTER I. ESTABLISHING THE NECESSARY HEAT ………………………….. ……………………. 16
I.1. Calculating the necessary heat ………………………….. ………………………….. ……………………… 16
I.2. Choosing the heating items ………………………….. ………………………….. …………………………. 20
I.3. The advantages and disadvantages of the aluminium radiator ………………………….. ………… 20
I.4. The technical characteristics of radiators ………………………….. ………………………….. ……….. 21
I.5. The technical characteristics of the thermal cell ………………………….. ………………………….. . 22
I.6. The radiators sizing ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 23
I.7. The placement and installation of radiators ………………………….. ………………………….. ……. 25
I.8. Conclusions ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 44
CHAPTER II. THE HYDRAULIC SIZING OF THE HEATING SYSTEM ………………………….. 45
II.1. The hydraulic calculus of pipes ………………………….. ………………………….. …………………… 45
II.2. Pre liminary operations for sizing ………………………….. ………………………….. ………………… 46
II.3. The calculus stages for pipes sizing ………………………….. ………………………….. ……………… 47
II.4. The hydraulic equilibration ………………………….. ………………………….. ………………………… 48
II.5. The hydraulic equilibration calculus ………………………….. ………………………….. ……………. 50
II.6. Conclusions ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 77
6
CHAPTER III. THE EQUILIBRATION OF THE HEATING SYSTEM ………………………….. …. 78
III.1. The pressure losses from the taps ………………………….. ………………………….. ……………….. 78
III.2. The equilibration diagram ………………………….. ………………………….. …………………………. 79
III.3. Adjustment systems ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 80
III.4. Power adjustment ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 83
III.5. Equ ilibration valve ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 85
III.6. Equilibration and adjustment valve ………………………….. ………………………….. …………….. 86
III.7. Pressure adjuster ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 88
III.8. Conclusions ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 90
CHAPTER IV. SIMULATING THE HEAT FLOW THROUGH
A HEATED TOWEL RACKS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 91
IV.1. Genera l notions about the radiator ………………………….. ………………………….. ……………… 91
IV.2. The advantages of the COOL heated towel racks ………………………….. ………………………. 91
IV.3. Us ing the computer simulation ………………………….. ………………………….. ………………….. 91
IV.4. Conclusions ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 102
CONCLUSIONS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 103
ANNEXES ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 104
ANNEX 1: The heating sys tem – Plan basement ………………………….. ………………………….. …. 104
ANNEX 2: The heating system – Groung floor plan ………………………….. ………………………… 105
ANNEX 3: The heating system – Current floor plan ………………………….. ………………………… 106
ANNEX 4: The heating system – The top floor plan ………………………….. ……………………….. 107
BIBLIOGRAPHY ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 108
7
LISTA FIGURILOR
Fig.I.1: Lungimea rosturilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 18
Fig.I.2: Posibilități de montaj a elementelor mobile ………………………….. ………………………….. ……….. 19
Fig. I.3: Secțiuni prin elemente de radiator din aluminiu (1 coloană, 2 coloane) ………………………….. 21
Fig. I.4: Radiator din aluminiu modelul BIG ………………………….. ………………………….. …………………. 21
Fig. I.5: Celula termică ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 22
Fig. I.6: Circulația aerului într -o încăpere în funcție de amplasarea radiatoarelor ………………………. 25
Fig. I.7: Montarea radiatoarelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 26
Fig.II.1: Pierderile de sarcină în robinetul cu dublă reglare ………………………….. …………………………. 51
Fig.II.2: Schemă de calcul pentru coloana T1 ………………………….. ………………………….. ………………… 52
Fig.II.3: Schemă de calcul pentru coloana T2 ………………………….. ………………………….. ………………… 54
Fig.II.4: Schemă de calcul pentru coloanele T3,T4,T5,T6,T7 ………………………….. ………………………… 56
Fig.II.5: Schemă de calcul pentru coloana T8 (cea mai dezavantajată) ………………………….. ………….. 59
Fig.II.6: Schemă de calcul pentru coloana T9 ………………………….. ………………………….. ………………… 62
Fig.II.7: Schemă de calcul pentru coloana T10 ………………………….. ………………………….. ………………. 65
Fig.II.8: Schemă de calcul pentru coloana T11 ………………………….. ………………………….. ………………. 67
Fig.II.9: Schemă de calcul pentru coloanele T12,T14 ………………………….. ………………………….. ……… 69
Fig.II.10: Schemă de calcul pentru coloana T13 ………………………….. ………………………….. …………….. 72
Fig.II.11: Schemă de calcul pentru coloana T15 ………………………….. ………………………….. …………….. 74
Fig.III.1: Curba caracteristică a pierderilor de presiun e ………………………….. ………………………….. …. 78
Fig.III.2: Diagrama de echilibrare a circuitelor racordate în paralel ale rețelei ………………………….. 80
Fig.III.3: Schema funcțională a unui sistem de reglare automată
în buclă închisă (diagrama de operare) ………………………….. ………………………….. ………………………… 81
Fig.III.4: Reglarea în buclă deschisă a unei baterii de încălzire a aerului ………………………….. ………. 81
Fig.III.5: Reglarea în buclă deschisă a temperaturii agentului din conducta de retur la cazan ……….. 82
Fig.III.6: Schema de reglare a temperaturii de tur în funcție de temperatura exterioară ………………… 83
8
Fig.III.7: Graficul de reglare calitativă pentru 90/70 °C și 50/45 °C ………………………….. ……………… 84
Fig.III.8: Curba de reglare a debit ului masic la un radiator,
determinată pentru temperatura 90/70 °C ………………………….. ………………………….. ……………………… 85
Fig.III.9: Vane de echilibrare pe coloanele instalației de încălzire ………………………….. ………………… 86
Fig.III.10: Valvă de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R” ………………………….. ……………………….. 87
Fig.III.11: Secțiune prin valva de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R” ………………………….. …….. 88
Fig.III.12: Regulator de presiune diferențială „Hycocon DP” ………………………….. ………………………. 89
Fig.IV.1: Geometria radiatorului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 92
Fig.IV.2: Împărțirea în elemente finite ………………………….. ………………………….. ………………………….. 92
Fig.IV.3: Împărțirea în elemente finite ………………………….. ………………………….. ………………………….. 93
Fig.IV.4: Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 30 de secunde ………………………….. . 94
Fig.IV.5: Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 60 de secunde ………………………….. . 94
Fig.IV.6: Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 180 de secunde …………………………. 95
Fig.IV.7: Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 300 de secunde …………………………. 95
Fig.IV.8: Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 480 de secunde …………………………. 96
Fig.IV.9: Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 600 de secunde …………………………. 96
Fig.IV.10: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 30 de secunde …………….. 97
Fig.IV.11: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 60 de secunde …………….. 97
Fig.IV.12: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 300 de secunde …………… 98
Fig.IV.13: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 600 de secunde …………… 98
Fig.IV.14: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 1 ……………………….. 99
Fig.IV.15: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 2 ……………………….. 99
Fig.IV.16: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 3 ……………………… 100
Fig.IV.17: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 4 ……………………… 100
Fig.IV.18: Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 5 ……………………… 101
9
LISTA TABELELOR
Tabel I.1: Valorile coeficientului de infiltrație i ………………………….. ………………………….. ……………… 18
Tabel I.2: Viteza în funcție de zona eoliană ………………………….. ………………………….. …………………… 19
Tabel I.3: Dimensiunile radiatoarelor din aluminiu ………………………….. ………………………….. ………… 22
Tabel I.4: Valorile coeficientului de corecție c t cu diferențe de temperatură ………………………….. ……. 23
Tabel I.5: Valorile coeficientului de corecție c r în funcție de modul de racordare …………………………. 24
Tabel I.6: Valorile coeficientului de corecție c m în funcție de montarea corpului de încălzire …………. 24
Tabel I.7: Valorile coeficientului de corecție c h în funcție de altitudine ………………………….. …………… 25
Tabel I.8: Valorile coeficientului de corecție c v în funcție de vopsea ………………………….. ………………. 25
Tabel I.9: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P01 ………………………….. ………………. 28
Tabel I.10: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P02 ………………………….. …………….. 28
Tabel I.11: Calculul ne cesarului de căldură pentru sălile de clasă P03,P04,P05,P06 ……………………. 29
Tabel I.12: Calculul necesarului de căldură pentru bibliotecă P07 ………………………….. ………………… 29
Tabel I.13: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P08 ………………………….. …………….. 30
Tabel I.14: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P09 ………………………….. …………….. 30
Tabel I.15: Calculul necesarului de căldură pentru windfang P10 ………………………….. …………………. 31
Tabel I.16: Calculul necesarului de căldură pentru coridor P11 ………………………….. …………………… 31
Tabel I.17: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P12 ………………………….. …………….. 32
Tabel I.18: Calculul necesarului de căldură pentru casa scării P13 ………………………….. ………………. 32
Tabel I.19: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar EC01 ………………………….. ………….. 33
Tabel I.20: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar EC02 ………………………….. ………….. 33
Tabel I.21: Calculul ne cesarului de căldură pentru sălile de clasă EC03,EC04,EC05,EC06 ………….. 34
Tabel I.22: Calculul necesarului de căldură pentru cancelarie EC07 ………………………….. …………….. 34
Tabel I.23: Calculul necesarului de căldură pentru depozit materiale EC08 ………………………….. ……. 35
Tabel I.24: Calculul necesarului de căldură pentru coridor EC09 ………………………….. …………………. 35
Tabel I.25: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar EC10 ………………………….. ………….. 36
10
Tabel I.26: Calculul necesarul ui de căldură pentru casa scării EC11 ………………………….. …………….. 36
Tabel I.27: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar UE01 ………………………….. ………….. 37
Tabel I.28: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar UE02 ………………………….. ………….. 37
Tabel I.29: Calculul ne cesarului de căldură pentru sălile de clasă UE03,UE04,UE05,UE06 …………. 38
Tabel I.30: Calculul necesarului de căldură pentru sală de clasă UE07 ………………………….. …………. 38
Tabel I.31: Calculul necesarului de căldură pentru depozit materiale UE08 ………………………….. …… 39
Tabel I.32: Calculul necesarului de căldură pentru coridor UE09 ………………………….. …………………. 39
Tabel I.33: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar UE10 ………………………….. ………….. 40
Tabel I.34: Calculul necesarul ui de căldură pentru casa scării UE11 ………………………….. ……………. 40
Tabel I.35: Dimensionarea radiatoarelor de la parter ………………………….. ………………………….. …….. 41
Tabel I.36: Dimensionarea radiatoarelor de la etajul curent ………………………….. ………………………… 42
Tabel I.37: Dimensionarea radiatoarelor de la ultimul etaj ………………………….. ………………………….. 43
Tabel II.1: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T1 ………………………….. ……………………. 53
Tabel II.2: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 53
Tabel II.3: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T1 ………………………….. ……………………. 53
Tabel II.4: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare ale
coloanei T1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 53
Tabel II.5: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T2 ………………………….. ……………………. 55
Tabel II.6: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pentru tronsoanel e principale ale
coloanei T2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 55
Tabel II.7: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T2 ………………………….. ……………………. 55
Tabel II.8: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare ale
coloanei T2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 55
Tabel II.9: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanelor T3,T4,T5,T6,T7 ………………………….. . 57
11
Tabel II.10: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanelor T3,T4,T5,T6,T7 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 57
Tabel II.11: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanelor T3,T4,T5,T6,T7 …………………………. 57
Tabel II.12: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele se cundare ale
coloanelor T3,T4,T5,T6,T7 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 58
Tabel II.13: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T8 (cea mai dezavantajată) …………….. 60
Tabel II.14: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T8 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 60
Tabel II.15: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T8 (cea mai dezavantajată) …………….. 60
Tabel II.16: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pentru tronsoane le secundare ale
coloanei T8 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 61
Tabel II.17: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T9 ………………………….. ………………….. 63
Tabel II.18: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T9 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 63
Tabel II.19: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T9 ………………………….. ………………….. 64
Tabel II.20: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare ale
coloanei T9 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 64
Tabel II.21: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T10 ………………………….. ………………… 66
Tabel II.22: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T10 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 66
Tabel II.23: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T10 ………………………….. ………………… 66
Tabel II.24: Valoare coeficienților de rezistență locală (ξ) pentru tronsoanel e secundare ale
coloanei T10 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 66
Tabel II.25: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T11 ………………………….. ………………… 68
Tabel II.26: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T11 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 68
12
Tabel II.27: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T11 ………………………….. ………………… 68
Tabel II.28: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare ale
coloanei T11 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 68
Tabel II.29: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanelor T12,T14 ………………………….. ……….. 70
Tabel II.30: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pentru tronsoa nele principale ale
coloanelor T12,T14 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 70
Tabel II.31: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanelor T12,T14 ………………………….. ……….. 70
Tabel II.32: Valoare coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare a le
coloanelor T12,T14 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 71
Tabel II.33: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T13 ………………………….. ………………… 73
Tabel II.34: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T13 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 73
Tabel II.35: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T13 ………………………….. ………………… 73
Tabel II.36: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare ale
coloanei T13 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 73
Tabel II.37: Dimensionarea radiatoarelor principale coloanei T15 ………………………….. ……………….. 75
Tabel II.38: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) pe ntru tronsoanele principale ale
coloanei T15 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 75
Tabel II.39: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T15 ………………………….. ………………… 75
Tabel II.40: Valoarea coeficienților de rezistență locală (ξ) p entru tronsoanele secundare ale
coloanei T15 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 75
Tabel II.41: Dimensionarea tronsoanelor pentru traseul principal – coloana T8 (subsol) ………………. 76
Tabel II.42: Valoarea coeficienților de rezis tență locală (ξ) pentru traseul
principal – coloana T8 (subsol) ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 76
13
GLOSAR DE TERMENI
Instalație – ansamblu de conducte, aparate, agregate, piese de legătură a acestora, care asigură
realizarea condițiilor de confort și securitate în clădire.
Subsol tehnic – subsol (sau parte a acestuia) destinat exclusiv amplasării echipamentelor sau
instalațiilor aferente clădirii sau depo zitării și care nu este încălzit în vederea asigurării unui nivel de
confort interior.
Diferență de temperatură de calcul – diferență între temperatura interioară de calcul și temperatura
exterioară de calcul.
Necesar de căldură – reprezintă cantitatea de căldură necesară pentru a obține temperatura de
confort. Este determinat în funcție de locul, mărimea și tipul construcției și se modifică în funcție de
temperatura exterioară.
Clădire permeabilă – clădirile sau compartimentele de clădiri care, datorită absenței pereților
despărțitori sau existenței pereților despărțitori cu goluri sau a casei scării cu uși exterioare spre ghena
de gunoi, ieșirea aerului infiltrat se face prin rosturile ușilor și ferestrelor plasate în alte fațad e (săli cu
mai multe fațade, apartamente cu ferestre plasate în fațade diametral opuse, hale sau compartimente de
hale).
Clădire greu permeabilă – clădirile sau compartimentele de clădire la care datorită existenței
pereților despărțitori fără goluri, ieși rea aerului infiltrat prin rosturi se face numai prin casa scării sau
printr -un coridor central (clădiri de locuit cu simplă orientare, apartamente de colț care nu au fațade
diametral opuse, compartimente de hale fără comunicație cu restul clădirilor).
Radiatoare – corpuri de încălzire cu elemenți din fontă, oțel sau aluminiu. Aceste elemente statice
cedează căldură prin radiație și convecție în încăperile în care sunt montate.
Dimensionare – a stabili pe bază de calcul dimensiunile unei construcții, ale un ei mașini, ale unui
aparat, ale unei instalații.
Echilibrare hidraulică – reprezintă operația de dimensionare a conductelor astfel încât în condițiile
vehiculării debitelor de calcul, valorile pierderilor de sarcină locale și liniare să fie cât mai mici p e toate
ramurile alimentate dintr -un nod.
Discretizare (mesh) – reprezintă împărțirea elementelor modelului într -un număr finit de
componente care aproximează întregul model.
14
REZUMAT
În prezentul proiect s -a realizat dimensionarea instalației de încălzire pentru o clădire de
învățământ cu regim de înălțime P+3, prevăzută cu acoperiș tip terasă și subsol tehnic vizitabil.
Clădirea de învățământ este amplasată în municipiul Târgu -Jiu, județul Gorj, care se află în zona
climatică II având temperatur a convențională de calcul a aerului exterior de -15°C și zona eoliană IV, cu
viteza convențională de calcul a vântului de v = 4,0 m/s.
Alimentarea cu agent termic a obiectivului este asigurată din rețeaua publică de termoficare a
orașului. Clădirea de înv ățământ este echipată cu o instalație de încălzire cu radiatoare din aluminiu tip
BIG fabricate de ROMSTAL.
Cuvinte cheie : necesar de căldură, clădire de învățământ, radiator, instalație de încălzire,
modelare virtuală.
ABSTRACT
For the present paper it was created the sizing of the heating system for an educational institution
with a hight P+3, having a roof like a terrace and a visiting technical basement.
The educational building is located in T ârgu- Jiu, Gorj country, which is in the climate area II
having the conventional heat of calculus for the exterior air of -15°C and the wind area IV, with a
conventional speed of calculus of the wind v = 4,0 m/s.
Supplying with the heating agent of the objective is done from the public heating network of the
city. The educational building is equipped with a heating system with radiators type BIG produced by
ROMSTAL.
Keywords: necessary heat, educational building, radiator, heating system, virtual modeling.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
15
INTRODUCERE
Pentru a asigura temperatura de confort în perioada rece a anului se impune prevederea unei
instalații de încălzire.
Pentru a putea stabili caracteristicile tehnice ale echipamentelor de încălzire trebuie să se calcu leze
necesarul de căldură în funcție de destinația, forma și caracteristicile tehnice ale clădirilor , deoarece stă
la baza dimensionării întregii instalații de încălzire.
Am ales lucrarea de licență cu tema ” Instalație de încălzire pentru o clădire de în vățământ ”,
deoarece în opinia mea consider că cel mai important aspect al unei clădiri este confortul pe care acesta
îl oferă. În această perspectivă, o instalație proiectată corect ajută la reducerea pe termen lung a banilor,
timpului și energiei.
Lucrare a este structurată pe 4 capitole astfel :
În primul capitol , s-a calculat necesarul de căldură pentru fiecare încăpere , în funcție de destinația
acestora , precum și alegerea, dimensionarea, amplasarea și montarea corpurilor de încălzire alese :
radiatoare din aluminiu fabricate de ROMSTAL, tip BIG 350R și BIG 500R.
În cel de -al doilea capitol , s-a dimensionat rețeaua de distribuție , plecând de la calculul pierderilor
de sarcină, dimensionarea conductelor principale și secundare , precum și importanța stabili tății
hidraulice a sistemului.
În cel de -al treilea capitol , s-a prezentat modul de echilibrare hidraulică a armăturilor instalației de
încălzire.
Lucrarea se încheie cu cel de -al patrulea capitol în care se prezintă temperatura și viteza de curgere
a flui dului printr -un radiator port -prosop.
Prezenta lucrare pune accent pe următoarele aspecte : calculul necesarului de căldură,
dimensionarea corectă a instalației de încălzire, având ca scop principal asigurarea confortului termic și
ameliorarea factorului ec onomic.
Mulțumesc coordonatorului științific al lucrării, d -nei Bălan Corina , care mi -a oferit informații
prețioase și sprijin deosebit pe tot parcursul elaborării lucrării.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
16
CAPITOLUL I. STABILIREA NECESARULUI DE CĂLDURĂ
I.1. Calculul necesarului de căldură
Metoda de calcul a necesarului de căldură pentru încălzirea încăperilor se face conform STAS
1907/1 și se aplică tuturor clădirilor civile și industrial e cu excepția:
− încăperilor subterane;
− încăperilor cu elemente de construcție limitate , lipsite de masivitate termică (sere);
− încăperilor prevăzute cu instalații de încălzire locală (șeminee);
− încăperil or încălzire rar sau în perioade scurte de ti mp;
− încăperilor încălzite prin radiație.
Necesarul de căldură se calculează conform următoarei relații:
𝑄𝑂=𝑄𝑇+𝑄𝑖 [W] (1.1)
în care:
QT – flux termic cedat prin transmisie, considerat în regim staționar, care delimitează interiorul
de exteriorul încăperii, în condițiile zilei de iarnă de calcul prin elementele de construcție determinat
conform relației în W .
Qi – flux termic pentru încălzirea aerului proaspăt , necesar asigurării confortului termic și a
aerului rece , infiltrat prin neetanșeitățiile ușilor si ferestrelor precum și la deschiderea acestora , în W.
Fluxul termic ced at prin transmisie se calculează conform următoarei relații:
𝑄𝑇=𝐶𝑀∙∑𝐴𝑗
𝑅′𝑗∙(𝜃𝑖−𝜃𝑒𝑗)+𝑄𝑆 [W] (1.2)
în care:
Aj – aria suprafeței fiecărui element de construcție, luându -se în considerare dimensiunile totale
interioare, în m2.
𝜽𝒊− temperatura interioară de calcul a încăperii, în °C.
𝜽𝒆𝒋− temperatura spațiului exterior corespunzătoare elementului de construcție care se ia astfel:
− temperatura exterioară de calcul, pentru elementele de construcție în contact cu mediul
exterior, 𝜃𝑒, în °C.
− temperatura interioară de calcul, pentru încăperile vecine, încălzite sau neîncălzite, care
respectă condiția |∆𝜃𝑗|≥2𝐾, în °C.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
17
R’j – rezistența termică corectată a elementului de construcție, ținând seamă de influența punților
termice, în m2K/W .
QS – flux termic cedat prin sol, în W .
CM – coeficient de corecție a necesarului de căldură în funcție de masa elementelor interioare
ale construcției ,,m pi’’:
• pentru m pi < 400 kg/m2, CM = 1;
• pentru m pi > 400 kg/m2, CM = 0.94.
Fluxul termic pentru încălzirea aerului proaspăt necesar asigurării confortului termic și a aerului
rece infiltrat prin neetanșeitățiil e ușilor ș i ferestrelor precum ș i la deschiderea acestora în W se dete rmină
conform relației :
Qi=0,334 ∙na0∙CM∙Vi(θa−θe0)+Qu [W] (1.3)
în care :
na0 – reprezintă numărul de schimburi de aer ce au loc în încăpere pentru a asigura condițiile de
confort termic și de calitate a aerului interior, în h-1;
Pentru numărul de schimburi de aer se recomandă următoarele valori :
na0 = 0,22‧10-3 m3‧s-1/m3 sau na0 = 0,792 m3‧h-1/m3 – pentru încăperi de locuit ;
na0 = 0,33‧10-3 m3‧s-1/m3 sau na0 = 1,19 m3‧h-1/m3 – pentru bucătării ;
na0 = 0,228‧10-3 m3‧s-1/m3 sau n a0 = 1,0 m3‧h-1/m3 – pentru băi ;
na‧V = 9‧10-3‧Np, în m3/s – pentru școli, grădinițe, creșe, spitale.
Np – numărul de persoane din încăpere ;
Vi – volumul interior al încăperii , determinat în funcție de dimensiunile măsurate între suprafețele
interioare , în m3;
𝛉𝐚 – temperatura aerului interior, în °C;
𝛉𝐞𝟎 – temperatura aerului exterior, în °C;
Qu – sarcina termică pentru încălzirea aerului rece pătruns la deschiderea ușilor, în W;
𝑄𝑢=0,36𝐴𝑢∙𝑛(𝜃𝑖−𝜃𝑒)𝐶𝑚 [W] (1.4)
în care:
Au – aria ușilor exterioare care se deschid , în m2;
n – numărul de deschidere al ușilor exterioare într -o oră, în funcție de destinația clădirii.
Numărul de schimburi de aer rezultat din infiltrațiile de aer, 𝑛𝑎𝑖𝑛𝑓, se determină conform relației :
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
18
nainf=∑i∙L∙v4/3
0,334 ∙Vi [h-1] (1.5)
în care :
i – coeficient de infiltrație a aerului prin rosturile ușilor si ferestrelor , în w/m‧k (m/s)-4/3; depinde
de materialele din care sunt confecționate ușile și ferestrele, de raportul dintre S e/Si (suprafața
elementelor mobile exterioare/suprafața elementelor mobile interioare) și gradul de impermeabilitate al
clădirii.
Tabel I.1 : Valorile coeficientului de infiltrație i
Uși și
Ferestre Valorile coeficientului i
Din lemn
și PVC 𝑆𝑒
𝑆𝑖 Duble cu accesorii și garnituri
Clădiri greu permeabile cu ferestre
< 3 0,0589
> 3 0,0458
Clădiri permeabile cu ferestre
< 3 0,0833
> 3 0,0648
Se – aria elementelor mobile exterioare, uși și ferestre ;
Si – aria elementelor mobile interioare ;
L – lungimea rosturilor ușilor ș i ferestrelor de pe fațadele supuse acțiunii vântului , în m; în cazul
rosturilor formate din două elemente mobile, acestea se iau o singură dată în calcul , iar în cazul ușilor ș i
ferestrelor duble, rostul se măsoară pentru un singur rând.
L = 2a + 3b L = 2a + 4b
Fig.I.1: Lungimea rosturilor
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
19
Pentru a stabili valoarea lui L avem mai multe cazuri de amplasare a elementelor mobile. Atunci
când elementele mobile sunt montate pe același perete exterior, lungimea rosturilor este egală cu
lungimea tuturor rosturilor elementelor mobile de pe acel perete. Atunci când elementele mob ile sunt
montate pe doi pereți alăturați ai încăperii, lungimea rosturilor este egală cu suma lor.
Dacă ușile ș i ferestrele s unt montate pe trei pereți exteriori, se ia în calcul maximul dintre suma
lungimilor a două ro sturi aflate pe pereți alăturați, iar în cazul în care acestea s unt montate pe doi pereți
opuși, lungimea rosturilor este egală cu maximul dintre suma lungimilor rosturilor de pe un perete.
Fig.I.2 : Posibilități de montaj a elementelor mobile
a – pe un singur perete exterior, 𝐿=∑𝑙1;
b – pe doi pereți exteriori alăturați, 𝐿=∑𝑙1+∑𝑙2;
c – pe doi pereți exteriori opuși, 𝐿=𝑚𝑎𝑥 (∑𝑙1,∑𝑙2);
d – pe mai mulți pereți exteriori, 𝐿=𝑚𝑎𝑥 (∑𝑙1+∑𝑙2,∑𝑙2+∑𝑙3).
v – viteza convențională de calcul a vântului, depinde de zona eoliană și amplasamentul clădirii
față de localitate , în m/s; Viteza convențională a vântului are următoarele valori :
Tabel I.2 : Viteza în funcție de zona eoliană
Zona eoliană Amplasamentul clădirii
În localități În afara localității
v [m/s] v4/3 [m/s]4/3 v [m/s] v4/3 [m/s]4/3
I
II
III
IV 8,0
5,0
4,5
4,0 16,00
8,55
7,45
6,35 10,0
7,0
6,0
4,0 21,54
13,39
10,90
6,35
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
20
Vitezele convenționale de calcul ale vântului sunt valabile pentru altitudini mai mici de 1100 m.
Vitezele convenționale ale vântului pentru clădirile amplasate la altitudini mai mari de 1100 m se
stabilesc pe baza datelor meteorologice, astfel încât necesarul de căldură să nu fie depășit în mai mult de
10 ore până la maxim 20 ore pe an.
Pentru toate etajele situate deasupra etajului 12 al clăd irilor înalte din cuprinsul orașelor, valorile
vitezelor convenționale de calcul ale vântului sunt cele corespunzătoare clădirilor amplasate în afara
localităților.
Rezistența medie termică se calculează cu ajutorul relației următoare :
Rm=St(ti−te)∙Cm
Qt [m2K/W] (1.6)
în care :
St – suprafața totală a încăperii ce reprezintă suma totală a suprafețelor delimitatoare, în m2;
I.2. Alegerea corpurilor de încălzire
Alegerea corpurilor de încălzire se face fie după preferințele beneficiarului , fie după următoarele
criterii :
– parametrii maximi de temperatură și presiune ai agentului termic la care rezistă corpul de
încălzire ales ;
– mărimea spațiilor de montare a corpurilor de încălzire existente în încăpere precum și
posibilitatea de a satisface condițiile speciale ce sunt impuse de specificul încăperii ;
– avantajele și dezavantajele fiecărei categorii de corp de încălzire.
Pentru satisfacerea confortului termic, în clădire s -au ales corpurile de încăl zire din aluminiu
datorită avantajelor pe care le prezintă
I.3. Avantajele ș i dezavantajele radiatoarelor din aluminiu
Radiatoarele din aluminiu au următoarele avantaje :
– au o putere termică ridicată în raport cu greutatea acestuia ;
– au o greutate redusă fa ță de radiatoarele din fontă ;
– au un design modern ;
– costurile de producție sunt foarte scăzute ;
– necesită puțină energie pentru a se încălzi , deoarece este un foarte bun conductor termic.
De asemenea radiatoarele din aluminiu se pot realiza în multe modele p entru a căpăta un aspect
diferit care se potrivește în decorul fiecărei case.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
21
Ca și dezavantaje se pot prezenta următoarele :
– au o durată de viată mai mică față de radiatoarele din fontă ;
– rezistență mecanică redusă, în cazul lovirii se deformează mai rapid față de radiatoarele din
oțel;
– formează pile electrice cu metalele cu care sunt incompatibile ;
– la oprirea alimentării cu agent termic se răcesc foarte repede ;
– sunt mai zgomotoase față de radiatoarele din fontă , din cauza apei care circulă prin circuit.
I.4. Caracteristicile tehnice ale radiatoarelor
Pentru clădirea de învățământ s -au ales radiatoare din aluminiu fabricate de ROMSTAL.
Radiatoarele din aluminiu sunt prevăzute , în general cu una sau două coloane prin care circulă
agentul termic, iar pe supr afața exterioară a acestuia se găsesc diverse forme de aripioare care
îmbunătățesc transferul termic convectiv.
Fig. I.3: Secțiuni prin elemente de radiator din aluminiu (1 coloană, 2 coloane) 1
Caracteristicile tehnice ale radiatoarelor din aluminiu ce s -au ales sunt prezentate în tabelul I.3.
În clădire s -au ales radiatoare de aluminiu fabricate de ROMSTAL, modelul BIG 350R și 500R.
Fig. I.4 : Radiator din aluminiu modelul BIG
1 Manualul de instalații – Instalații de încălzire ediția II
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
22
Tabel I.3 : Dimensiunile radiatoarelor din aluminiu
Caracteristici tehnice ale radiatoarelor 350R 500R
Presiunea maximă de lucru 6 bar 6 bar
Temperatura maximă de lucru 120°C 120°C
Putere termică nominală la ∆𝑡=60∘C 129 W/elem 170 W/elem
Numărul coloanelor 1 buc 1 buc
Înălțimea totală 427 mm 577 mm
Distanța între axe 350 mm 500 mm
Lățime 80 mm 80 mm
Volum interior 0.20 l/elem 0.37 l/elem
Masa 1.215 kg/elem 1.590 kg/elem
I.5. Caracteristicile tehnice ale celulei termice
Într-o celulă termică , corpul de încălzire se montează respectând următoarele cerințe :
– agentul termic (apa caldă) trebuie sa aibă temperatura t D/tR = 90/70 °C;
– temperatura aerului interior t i = 20 °C;
– presiunea atmosferică normală 𝑝0=1,1013 bar;
– radiatorul este montat sub fereastră pe un perete exterior și are 10 elemente ;
– racordarea radiatorului la coloană se face sus -jos, de aceeași parte ;
– radiatorul este vopsit în culoare deschisă, fără pigmenți metalici.
Fig. I.5 : Celula termică
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
23
I.6. Dimensionarea radiatoarelor
Calculul de dimensionare al corpurilor de încălzire se face conform prevederilor generale din STAS
1997/1, corelate cu prevederile particulare: norme de fabricație, instrucțiuni de utilizare, prospecte și
agremente ale corpurilor de încălzire.
Mărimea și nu mărul corpurilor de încălzire montate într -o încăpere se stabilește prin calcul, astfel
încât puterea termică a acestora trebuie sa fie egală cu necesarul de căldură al încăperii.
Numărul de elemente ale corpului de încălzire se determină conform următoare i relații:
N=Q
qn∙ct∙cr∙cm∙ch∙cv [buc] (1.7)
în care :
Q – necesarul de căldură conform fiecărei încăperi, în W;
qn – puterea termică nominală pe element, în W/element ;
ct – coeficient de corecție de temperatură, ale cărui valori se află în următorul tabel :
Tabel I.4 : Valorile coeficientului de corecție c t cu diferențe de temperatură
Temperatura
agentului termic
θd/θî[°C] Temperatura interioară a încăperii ti, [°C]
5 10 12 15 16 18 20 22 25
90/70 1,35 1,23 1,18 1,11 1,09 1,04 1,00 0,96 0,89
95/75 1,47 1,35 1,3 1,23 1,2 1,16 1,11 1,07 1,00
cr – coeficient de corecție ce ține seama de modul de racordare al corpului de încălzire, ale cărui
valori se află în următorul tabel :
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
24
Tabel I.5 : Valorile coeficientului de corecție cr în funcție de modul de racordare
Modul de
racordare Radiatoare cu
coloane eliptice Radiatoare cu
coloane circulare
1
1
1
1
0,88
0,88
0,75
0,65
0,75
0,65
cm – coeficient de corecție ce ține seama de locul de montare al corpului de încălzire, ale cărui
valori se află în următorul tabel :
Tabel I.6 : Valorile coeficientului de corecție c m în funcție de montarea corpului de încălzire
Condiții de
montare
cm 1,00 0,97 0,95 0,93
Condiții de
montare
cm 0,97 0,91 0,91 0,91
ch – coeficient de corecție ce ține seama de altitudinea localității față de nivelul mării, ale cărui
valori se află în următorul tabel :
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
25
Tabel I.7 : Valorile coeficientului de corecție c h în funcție de altitudine
Altitudinea h, [m] 0 500 1000 1500 2000
ch 1,00 0,97 0,95 0,93 0,91
cv – coeficient de corecție ce ține seama de culoarea vopselei suprafeței exterioare a corpului de
încălzire, ale cărui valori se află în următorul tabel :
Tabel I.8 : Valorile coeficientului de corecție c v în funcție de vopsea
Felul
vopselei Fără pigmenți
metalici Cu pigmenți
metalici
cv 1,00 0,90
I.7. Amplasarea și montarea radiatoarelor
Pentru a obține o eficiență sporită, radiatoarele trebuie să fie amplasate pe pereții exteriori sub
ferestre. Amplasarea radiatoarelor pe pereții exteriori sub ferestre împiedică formarea curenților de aer
rece la nivelul pardoselii și diminuează efectul d e radiație rece al ferestrei.
a b
Fig. I.6 : Circulația aerului într -o încăpere în funcție de amplasarea radiatoarelor
în care :
a – radiator montat s ub fereastra exterioară ;
b – radiator montat pe peretele interior.
Pentru a stabili locul de amplasare și montare al radiatoarelor trebuie să se țină seama de :
– curățarea acestuia trebuie să se facă ușor ;
– aerul trebuie să circule liber în jurul acestuia ;
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
26
– cedarea de căldură prin radiație a radiatorului să nu fie împiedicată ;
– în casa scării, radiatoarele de regulă se amplasează la parter. În cazul în care necesarul de
căldură nu poate fi asigurat de acestea, se vor amplasa radiatoare și la nivelele imediat
superioare ;
– distanțele minime dintre radiator și peretele exterior se vor stabili în funcție de temperatura
agentului termic astfel :
• 5 cm pentru temperaturi până la 95 °C;
• 10 cm pentru temperaturi peste 95 °C;
• 12 cm distanța dintre radiator ș i pardoseală iar în cazuri speciale se admite 10 cm dacă
temperatura agentului termic este peste 95 °C și 8 cm dacă temperatura agentului
termic este până la 95 °C.2
De asemenea , se va evita montarea radiatoarelor în nișă cu următoarele excepții :
− agentul termic are temperatura ridicată și există pericolul de arsură la atingerea directă ;
− în încăperile care sunt destinate copiilor preșcolari (creșe și grădinițe) ;
− în încăperile care necesită cerințe speciale.
a b
Fig. I.7 : Monta rea radiatoarelor3
în care :
a – radiator montat în fața peretelui ;
b – radiator montat în nișă.
2 Normativ pentru proiectarea și executarea instalațiilor de încălzire centrală I 13 -02
3 Manualul de instalații – Instalații de încălzire ediția II
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
27
În tabelele de mai jos s -a efectuat calculul necesarului de căldură pentru fiecare încăpere din
clădirea de locuit.
La întocmirea tabelelor pentru calculul necesarului de căldură s -au folosit următoarele notații :
• pardoseală rece : PR;
• pardoseală caldă : PC;
• perete exterior : PE;
• perete interior : PI;
• fereastră exterioară : FE;
• ușă exterioară : UE;
• ușă interioară : UI;
• terasă : T;
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
28
Tabel I. 9: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P01 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar P01 15°C
PR – 2,5 5,55 13,88 – 13,88 3,01 1 6 28
FE N 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE N 2,5 3,5 8,75 0,36 8,39 1,902 1,03 30 136
FE V 0,6 0,6 0,36 2 – 0,72 0,554 1,2 30 47
PE V 5,55 3,5 19,43 0,72 18,71 1,902 1,03 30 304
538 7,2 0,0589 6.35 0.00028 48,56 529 85 529 1124
Tabel I.10 : Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P02 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar P02 15°C
PR – 2,65 4,31 11,42 – 11,42 3,01 1 6 23
FE N 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE N 2,65 3,5 9,28 0,36 8,92 1,902 1,03 30 145
191 2,4 0,0589 6.35 0.00028 39,98 413 27 413 614
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
29
Tabel I.11 : Calculul ne cesarului de căldură pentru sălile de clasă P03 ,P04,P05,P06 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Sală de clasă P03 18°C
PC – 8,1 5,55 44,96 – 44,96 3,076 1 9 132
FE N 1,8 2 3,6 3 – 10,80 0.554 1,2 33 772
PE N 8,1 3,5 28,35 10,80 17,55 1,902 1,03 33 314
PE V 4,31 3,5 15,09 15,09 1,902 1,03 3 25
1242 38,4 0,0458 6.35 0.0011 157,34 7405 352 7405 8775
Tabel I.12 : Calculul necesarului de căldură pentru bibliotecă P07 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Bibliotecă P07 20°C
PC – 5,55 3,91 21,70 – 21,70 3,076 1 11 78
FE N 1,8 2 3,6 1 – 3,6 0.554 1,2 35 273
PE N 5,55 3,5 19,43 3,6 15,83 1,902 1,03 35 300
FE E 1,8 2 3,6 1 – 3,6 0,554 1,2 35 273
PE E 3,91 3,5 13,69 3,6 10,09 1,902 1,03 35 191
UI S 0,9 2,1 1,89 – 1,89 0,554 1 2 7
PI S 1,99 3,5 6,97 1,89 5,08 0,554 1 2 18
PI S 3,56 3,5 12,46 – 12,46 0,581 1 5 107
PI V 3,91 3,5 13,69 – 13,69 0,581 1 2 47
1294 23,2 0,0458 6.35 0.00022 75,95 765 251 765 2207
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
30
Tabel I.13 : Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P08 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar P08 15°C
PR – 3,56 1,64 5,84 – 5,84 3,01 1 6 12
FE E 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE E 1,64 3,5 5,74 0,36 5,38 1,902 1,03 30 87
122 2,4 0,0589 6.35 0.00028 20,43 211 27 211 334
Tabel I.14 : Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P09 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar P09 15°C
PR – 3,56 2,55 9,08 – 9,08 3,01 1 6 18
FE E 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE E 2,55 3,5 8,93 0,36 8,57 1,902 1,03 30 139
FE S 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0,554 1,2 30 23
PE S 3,56 3,5 12,46 0,36 12,10 1,902 1,03 30 197
401 4,8 0,0589 6.35 0.00028 31,77 346 57 346 769
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
31
Tabel I.15 : Calculul necesarului de căldură pentru windfang P10 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Windfang P10 12°C
PR – 2,55 2,85 7,27 – 7,27 3,01 1 3 7
FE E 1,8 2 3,6 1 – 3,6 0.554 1,2 27 211
PE E 2,85 3,5 9,98 0,36 6,38 1,902 1,03 27 93
UE S 1,8 2,9 5,22 – 5,22 0,554 1,2 27 305
PE S 2,55 3,5 8,93 5,22 3,71 0,581 1,03 27 172
FE V 1,8 2 3,6 1 3,6 0,554 1,2 27 211
PE V 2,85 3,5 9,98 3,6 6,38 1,902 1,03 27 93
1093 11,6 0,0589 6.35 0.00022 25,44 186 117 186 1278
Tabel I.16 : Calculul necesarului de căldură pentru coridor P11 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Coridor P11 18°C
PR – 36,65 2,55 93,46 – 93,5 3,01 1 9 279
UI N 0,75 2,1 1,58 – 1,58 0.554 1 3 9
PI N 2,65 3,5 9,28 1,58 7,7 0,581 1 3 40
UI E 0,75 2,1 1,58 2 – 3,16 0,554 1 3 17
PI E 4,19 3,5 14,67 3,16 11,51 0,581 1 3 59
FE S 1,8 2 3,6 6 – 21,6 0,554 1,2 33 1544
PE S 25,1 3,5 87,85 21,60 66,25 1,902 1,03 33 1184
UI S 1,8 2,9 5,22 1 – 5,22 0,554 1 6 57
PI S 2,55 3,5 8,93 5,22 3,71 0,581 1 6 38
UI V 0,75 2,1 1,58 1 – 1,58 0,554 1 3 9
UI V 1 2,1 2,1 1 – 2,1 0,554 1 3 11
PI V 3,79 3,5 13,27 3,68 9,59 0,581 1 3 50
3297 69,6 0,0589 6.35 0.00022 327,1 3082 82 3082 6395
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
32
Tabel I.17 : Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar P12 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar P12 15°C
PR – 2,89 2,55 7,37 – 7,4 3,01 1 6 15
FE S 0,6 0,6 0,36 2 – 0,72 0.554 1,2 30 47
PE S 2,89 3,5 10,12 0,72 9,4 1,902 1,03 30 153
PE V 2,55 3,5 8,93 8,93 1,902 1,03 30 145
359 4,8 0,0589 6.35 0.00028 25,79 281 57 281 661
Tabel I.18 : Calculul necesarului de căldură pentru casa scării P13 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Casa scării P13 18°C
PR – 7,8 2,85 22,23 – 22,23 3,01 1 9 66
FE E 1,8 2 3,6 2 – 7,2 0.554 1,2 33 515
PE E 2,85 14 39,9 7,2 32,7 1,902 1,03 33 584
UE S 1,8 2,9 5,22 – 5,22 0,554 1,2 33 373
FE S 1,8 2 3,6 6 – 21,6 0,554 1,2 33 1544
PE S 7,8 14 109,2 26,82 82,38 1,902 1,03 33 1472
FE V 1,8 2 3,6 1 – 3,6 0,554 1,2 33 257
PE V 2,85 14 39,9 3,6 36,3 1,902 1,03 33 649
5461 46,4 0,0589 6.35 0.00022 77,81 695 143 695 6156
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
33
Tabel I.19 : Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar EC01 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar EC01 15°C
FE N 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE N 2,5 3,5 8,75 0,36 8,39 1,902 1,03 30 136
FE V 0,6 0,6 0,36 2 – 0,72 0,554 1,2 30 47
PE V 5,55 3,5 19,43 0,72 18,71 1,902 1,03 30 304
510 7,2 0,0589 6.35 0.00028 48,56 529 85 529 1092
Tabe l I.20 : Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar EC02 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar EC02 15°C
FE N 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE N 2,65 3,5 9,28 0,36 8,92 1,902 1,03 30 145
168 2,4 0,0589 6.35 0.00028 39,98 413 27 413 590
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
34
Tabel I.21: Calculul ne cesarului de căldură pentru sălile de clasă EC03,EC04,EC05,EC06 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Sală de clasă EC03 18°C
FE N 1,8 2 3,6 3 – 10,80 0.554 1,2 33 772
PE N 8,1 3,5 28,35 10,80 17,55 1,902 1,03 33 314
PE V 4,31 3,5 15,09 15,09 1,902 1,03 3 25
1110 38,4 0,0458 6.35 0.0011 157,34 7405 352 7405 8622
Tabel I .22: Calculul necesarului de căldură pentru cancelarie EC07 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Cancelarie EC07 20°C
FE E 1,8 2 3,6 2 – 7,2 0.554 1,2 35 546
PE E 5,55 3,5 19,43 7,2 12,23 1,902 1,03 35 232
UI S 0.9 2,1 1,89 1 – 1,89 0,554 1 2 7
PI S 1,71 3,5 5,99 1,89 4,1 0,581 1,03 2 15
PI S 3,84 3,5 13,44 – 13,44 0,581 1 5 116
PI V 5,55 3,5 19,43 – 19,43 0,581 1 2 67
PE N 5,55 3,5 19,43 – 19,43 1,902 1,03 35 368
1350 23,2 0,0458 6.35 0.00097 107,81 272 14 272 1769
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
35
Tabel I.23: Calculul necesarului de căldură pentru depozit materiale EC08 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Depozit materiale EC08 15°C
FE E 1,8 2 3,6 – 3,6 0.554 1,2 30 234
PE E 2,55 3,5 8,93 3,6 5,33 1,902 1,03 30 87
PE S 3,84 3,5 13,44 – 13,44 1,902 1,03 30 218
539 11,6 0,0589 6.35 0.00022 34,27 295 138 295 865
Tabel I.24: Calculul necesarului de căldură pentru coridor EC09 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Coridor EC09 18°C
UI N 0,75 2,1 1,58 – 1,58 0.554 1 3 9
PI N 2,65 3,5 9,28 1,58 7,7 0,581 1 3 40
UI E 0,9 2,1 1,89 1 – 1,89 0,554 1 3 10
PI E 2,55 3,5 8,93 1,89 7,04 0,581 1 3 36
FE S 1,8 2 3,6 5 – 18 0,554 1,2 33 1287
PE S 27,3 3,5 95,55 18 77,55 1,902 1,03 33 1386
UI V 0,75 2,1 1,58 2 – 3,16 0,554 1 3 17
PI V 3,79 3,5 13,27 3,16 10,11 0,581 1 3 52
2837 58 0,0589 6.35 0.00022 318,62 273 69 273 3121
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
36
Tabel I.25: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar EC10 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar EC10 15°C
FE S 0,6 0,6 0,36 2 – 0,72 0.554 1,2 30 47
PE S 3,56 3,5 12,46 0,72 11,74 1,902 1,03 30 191
PE V 2,55 3,5 8,93 8,93 1,902 1,03 30 145
383 4,8 0,0589 6.35 0.00028 31,77 346 57 346 749
Tabel I.26: Calculul necesarului de căldură pentru casa scării EC11 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Casa scării EC11 18°C
FE E 1,8 2 3,6 2 – 7,2 0.554 1,2 33 515
PE E 2,85 14 39,9 7,2 32,7 1,902 1,03 33 584
UE S 1,8 2,9 5,22 – 5,22 0,554 1,2 33 373
FE S 1,8 2 3,6 6 – 21,6 0,554 1,2 33 1544
PE S 7,8 14 109,2 26,82 82,38 1,902 1,03 33 1472
FE V 1,8 2 3,6 1 – 3,6 0,554 1,2 33 257
PE V 2,85 14 39,9 3,6 36,3 1,902 1,03 33 649
5394 46,4 0,0589 6.35 0.00022 77,81 695 445 695 6089
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
37
Tabel I .27: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar UE01 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar UE01 15°C
T – 2,5 5,55 13,88 – 13,88 5,718 1 30 73
FE N 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE N 2,5 3,5 8,75 0,36 8,39 1,902 1,03 30 136
FE V 0,6 0,6 0,36 2 – 0,72 0,554 1,2 30 47
PE V 5,55 3,5 19,43 0,72 18,71 1,902 1,03 30 304
583 7,2 0,0589 6.35 0.00028 48,56 530 85 530 1175
Tabel I. 28: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar UE02 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar UE02 15°C
T – 2,65 4,31 11,42 – 11,42 5,718 1 30 60
FE N 0,6 0,6 0,36 1 – 0,36 0.554 1,2 30 23
PE N 2,65 3,5 9,28 0,36 8,92 1,902 1,03 30 145
228 2,4 0,0589 6.35 0.00028 39,98 433 28 433 683
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
38
Tabel I.29: Calculul ne cesarului de căldură pentru sălile de clasă UE03,UE04,UE05,UE06 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Sală de clasă UE03 18°C
T – 8,1 5,55 44,96 – 44,96 5,718 1 33 259
FE N 1,8 2 3,6 3 – 10,80 0.554 1,2 33 772
PE N 8,1 3,5 28,35 10,80 17,55 1,902 1,03 33 314
PE V 4,31 3,5 15,09 15,09 1,902 1,03 3 25
1370 38,4 0,0458 6.35 0.0011 157,34 7412 389 7412 8925
Tabel I.30: Calculul necesarului de căldură pentru sală de clasă UE07 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Cancelarie UE07 20°C
T – 5,55 5,55 30,8 – 30,8 5,718 1 35 189
FE E 1,8 2 3,6 2 – 7,2 0.554 1,2 35 546
PE E 5,55 3,5 19,43 7,2 12,23 1,902 1,03 35 232
UI S 0.9 2,1 1,89 1 – 1,89 0,554 1 2 7
PI S 1,71 3,5 5,99 1,89 4,1 0,581 1,03 2 15
PI S 3,84 3,5 13,44 – 13,44 0,581 1 5 116
PI V 5,55 3,5 19,43 – 19,43 0,581 1 2 67
PE N 5,55 3,5 19,43 – 19,43 1,902 1,03 35 368
1538 23,2 0,0458 6.35 0.00097 107,81 273 14 273 1984
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
39
Tabel I. 31: Calculul necesarului de căldură pentru depozit materiale UE08 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Depozit materiale UE08 15°C
T – 3,84 2,55 9,79 – 9,79 5,718 1 30 51
FE E 1,8 2 3,6 – 3,6 0.554 1,2 30 234
PE E 2,55 3,5 8,93 3,6 5,33 1,902 1,03 30 87
PE S 3,84 3,5 13,44 – 13,44 1,902 1,03 30 218
590 11,6 0,0589 6.35 0.00022 34,27 295 138 295 921
Tabel I. 32: Calculul necesarului de căldură pentru coridor UE09 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Coridor UE09 18°C
T – 35,7 2,55 91,04 – 91,04 5,718 1 33 525
UI N 0,75 2,1 1,58 – 1,58 0.554 1 3 9
PI N 2,65 3,5 9,28 1,58 7,7 0,581 1 3 40
UI E 0,9 2,1 1,89 1 – 1,89 0,554 1 3 10
PI E 2,55 3,5 8,93 1,89 7,04 0,581 1 3 36
FE S 1,8 2 3,6 5 – 18 0,554 1,2 33 1287
PE S 27,3 3,5 95,55 18 77,55 1,902 1,03 33 1386
UI V 0,75 2,1 1,58 2 – 3,16 0,554 1 3 17
PI V 3,79 3,5 13,27 3,16 10,11 0,581 1 3 52
3362 58 0,0589 6.35 0.00022 318,62 273 69 273 3655
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
40
Tabel I. 33: Calculul necesarului de căldură pentru grup sanitar UE10 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [ -]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Grup sanitar UE10 15°C
T – 3,56 2,55 9,08 – 9,08 5,718 1 30 48
FE S 0,6 0,6 0,36 2 – 0,72 0.554 1,2 30 47
PE S 3,56 3,5 12,46 0,72 11,74 1,902 1,03 30 191
PE V 2,55 3,5 8,93 8,93 1,902 1,03 30 145
430 4,8 0,0589 6.35 0.00028 31,77 347 57 347 802
Tabel I.34: Calculul necesarului de căldură pentru casa scării UE11 Denumire
Orientare
Lățime
[m]
Înălțime
[m]
S
[m2]
Număr [-]
De scăzut
[m2]
În calcul
[m2]
R
[ m2k / W]
m [-]
𝛥t [oC]
Qt=mS
𝛥t/R [W]
L [m]
I [-]
V4/3
[(m/s)4/3]
na0
[m3/s m3]
V [m3]
Qi1 [W]
Qi2 [W]
Q1 [W]
Qnec [W]
Casa scării UE11 18°C
T – 7,8 2,85 22,23 – 22,23 3,01 1 9 66
FE E 1,8 2 3,6 2 – 7,2 0.554 1,2 33 515
PE E 2,85 14 39,9 7,2 32,7 1,902 1,03 33 584
UE S 1,8 2,9 5,22 – 5,22 0,554 1,2 33 373
FE S 1,8 2 3,6 6 – 21,6 0,554 1,2 33 1544
PE S 7,8 14 109,2 26,82 82,38 1,902 1,03 33 1472
FE V 1,8 2 3,6 1 – 3,6 0,554 1,2 33 257
PE V 2,85 14 39,9 3,6 36,3 1,902 1,03 33 649
5461 46,4 0,0589 6.35 0.00022 77,81 695 143 695 6156
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
41
Tabel I. 35: Dimensionarea radiatoarelor de la parter
NR.
ÎNCĂPERE Qnec
[W] Ti
[°C] TIP
RADIATOR
[-] q(n)
[W/elem] Ct
[-] Cm
[-] Ch
[-] Cr
[-] Cv
[-] N1
Nr
[buc] N2
[buc] Ň2 Qinst
[W] Lcî
[m]
P01 1124 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 7.08 1 7.08 7 1111 0.56
P02 614 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 3.87 1 3.87 4 635 0.32
P03 8775 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 44.5 3 14.83 15 2958 1.2
P04 8748 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 44.36 3 14.79 15 2958 1.2
P05 8748 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 44.36 3 14.79 15 2958 1.2
P06 8748 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 44.36 3 14.79 15 2958 1.2
P07 2207 20 500R 170 1.11 1 1 1 1 11.7 2 5.85 6 1132 0.48
P09 769 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 4.85 1 4.85 5 793 0.4
P10 1278 12 500R 170 1.3 1 1 1 1 5.78 1 5.78 6 1326 0.48
P11 6395 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 32.43 5 6.49 7 1380 0.56
P12 661 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 4.17 1 4.17 4 635 0.32
P13 5461 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 27.69 3 9.23 9 1775 0.72
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
42
Tabel I.36: Dimensionarea radiatoarelor de la etajul curent
NR.
ÎNCĂPERE Qnec
[W] Ti
[°C] TIP
RADIATOR
[-] q(n)
[W/elem] Ct
[-] Cm
[-] Ch
[-] Cr
[-] Cv
[-] N1
Nr
[buc] N2
[buc] Ň2 Qinst
[W] Lcî
[m]
EC01 1092 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 6.88 1 6.88 7 1111 0.56
EC02 590 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 3.72 1 3.72 4 635 0.32
EC03 8622 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 43.72 3 14.57 15 2958 1.2
EC04 8595 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 43.59 3 14.53 15 2958 1.2
EC05 8595 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 43.59 3 14.53 15 2958 1.2
EC06 8595 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 43.59 3 14.53 15 2958 1.2
EC07 1769 20 500R 170 1.11 1 1 1 1 9.37 2 4.69 5 944 0.4
EC08 865 15 500R 170 1.23 1 1 1 1 4.14 1 4.14 4 836 0.32
EC09 3121 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 15.83 5 3.17 3 592 0.24
EC10 749 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 4.72 1 4.72 5 793 0.4
EC11 5461 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 27.69 3 9.23 9 1775 0.72
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
43
Tabel I.37: Dimensionarea r adiatoarelor de la ultimul etaj
NR.
ÎNCĂPERE Qnec
[W] Ti
[°C] TIP
RADIATOR
[-] q(n)
[W/elem] Ct
[-] Cm
[-] Ch
[-] Cr
[-] Cv
[-] N1
Nr
[buc] N2
[buc] Ň2 Qinst
[W] Lcî
[m]
UE01 1175 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 7.41 1 7.41 8 1269 0.64
UE02 683 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 4.3 1 4.3 4 635 0.32
UE03 8925 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 45.26 3 15.09 15 2958 1.2
UE04 8898 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 45.12 3 15.04 15 2958 1.2
UE05 8898 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 45.12 3 15.04 15 2958 1.2
UE06 8898 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 45.12 3 15.04 15 2958 1.2
UE07 1984 20 500R 170 1.11 1 1 1 1 10.51 2 5.26 5 944 0.4
UE08 921 15 500R 170 1.23 1 1 1 1 4.4 1 4.4 5 1046 0.4
UE09 3655 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 18.53 5 3.71 4 789 0.32
UE10 802 15 350R 129 1.23 1 1 1 1 5.05 1 5.05 5 793 0.4
UE11 5461 18 500R 170 1.16 1 1 1 1 27.69 3 9.23 9 1775 0.72
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
44
I.8. Concluzi i
La începutul acestui capitol s -a prezentat metoda de calcul a necesarului de căldură pentru fiecare
încăpere în parte. În continuare s -a stabilit amplasarea radiatoarelor și apoi s -a calculat numărul
elementelor pentru fiecare corp de încălzire. Radiatoarele alese sunt din aluminiu , fabricate de
ROMSTAL, modelul BIG 500R și 350R.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
45
CAPITOLUL II. DIMENSIONAREA HIDRAULICĂ A INSTALAȚIEI DE
ÎNCĂLZIRE
II.1. Calculul hidraulic al conductelor
Circuitul hidraulic reprezintă un ansamblu de conducte, re zervoare, elemente de închidere și de
deschidere care asigură deplasarea și distribuirea fluidului de la sursă la consumator.
Calculul hidraulic al instalațiilor de încălzire are sarcina de a stabili diametre le conductelor de
alimentare cu agent termic a corpurilor de încălzire.
Pe circuitul hidraulic străbătut de agentul termic de la sursă până la corpurile de încălzire sunt
prevăzute o serie de elemente și piese funcționale cum ar fi : coturi, aparate de măs ura, dispozitive de
reglaj, etc. care introduc în circuit anumite rezistențe la trecerea fluidului .
Rezistențele hidraulice sunt de două tipuri și anume :
– Rezistențe liniare, care conțin porțiunile de traseu de secțiune constantă (conductele) ;
– Rezistențe lo cale, în care intră porțiunile de traseu formate din elemente de trecere de la
o secțiune la alta, elemente pentru devierea direcției, elemente de reglaj, de măsură,
dispozitive de închidere.
Fluidul , la curgerea prin aceste rezistențe hidraulice , își disipă o parte din energia acumulată
rezultând o scădere a presiunii în sensul circulației fluidului, acest fenomen poartă denumirea de pierdere
de energie sau pierdere de sarcină.
Relațiile de calcul a energiei consumate de fluid pe ntru rezistențele hidraulice sunt diferite ,
deoarece pierderile de energie în fiecare din cele două categorii de rezistențe hidraulice sunt diferite.
Pierderile de sarcină în conducte se constituie din pierderi de sarcină liniare ∆pd, care sunt
distribuite în lungul curentu lui, și pierderile de sarcină locale ∆ pl, care apar în zonele neregulate (coturi,
robinete, ramificații, etc.)
Pierderile de sarcină totale pentru un tronson de conducte sunt :
∆𝑝=∆𝑝𝑑+∆𝑝𝑙 [Pa] (2.1)
∆𝑝=𝜆∙𝑙
𝐷∙𝑣2
2∙𝜌+∑∙𝑣2
2∙𝜌 [Pa] (2.2)
∆𝑝=𝑣2
2∙𝜌∙(𝜆∙𝑙
𝐷+∑) [Pa] (2.3)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
46
Pierderile de sarcină totală în cazul unei structuri formate din mai mu lte tronsoane este :
∆𝑝𝑡=∑(𝑅∙𝑙+𝑍) [Pa] (2.4)
Calculul de dimensionare al unei structuri se face printr -un calcul ciclic împărțindu -se în două
etape :
• Calculul preliminar – în care se determină diametrele preliminare ale conductelor ,
presupunând ca presiunea disponibilă „H” sau viteza fluidului „v” sunt cunoscute.
În cazul în care se cunoaște presiunea disponibilă „H”, diametrele preliminare ale
conductelor se determină în funcție de debitele de fluid G și de pierderea de sarcină R m.
Pierderea de sarcină R m se dete rmină din relația care redă legătura dintre pierderile de
sarcină totale și presiunea disponibilă H.
H≥∑(R∙l+Z) [Pa] (2.5)
Rm=(1−a)∙H
∑l [Pa/m] (2.6)
în care:
– a = 0, 33 pentru instalații de încălzire interioare ;
– a = 0, 10 pentru rețelele de transport.
• Calculul de verificare – constă în a examina dacă pentru diametrele preliminare determinate,
pierderile de sarcină consemnate la debitele nominale pe diferitele circuite alimentate dintr -un
nod sunt mai mici sau considerabil egale cu presiunea disponibilă în nodul respectiv, adică :
∑(𝑅∙𝑙+𝑍)≤𝐻𝑑 [Pa] (2.7)
II.2. Operații preliminare dimensionării
Pentru calculul hidraulic al conductelor sunt necesare următoarele operațiuni preliminare :
• Constituirea schemei coloanelor instalației de încăl zire ce se reprezintă la scara 1:100;
• Realizarea planului profilului rețelei de distribuție a conductelor care alimentează
coloanele ;
• Cunoașterea parametrilor agentului termic (temperatura de ducere și de întoarcere) ;
• Stabilirea materialului din care sunt fabricate conductele ;
• Determina rea pe fiecare tronson de conductă din plan și schemă a debitelor de căldură .
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
47
II.3. Etapele de calcul pentru dimensionarea conductelor
La calculul hidraulic al conductelor este necesar să se țină seama atât de presiunea transmisă de
pompe , cât și de pres iunea termică, ultima manifestându -se activ pe coloane, fiind cu atât mai mare cu
cât acestea se dezvoltă pe verticală.
De aici, cerința de separare a calculului de dimensionare a rețelei de conducte pentru coloane și
rețea de dispersie.
Pentru a dimensiona conductele se vor desfășura următoarele etape de calcul :
1. Se stabilește presiunea disponibilă la baza coloanei :
𝐻𝐷𝐶=3÷4 𝐻𝑇𝑚 [Pa] (2.8)
în care :
𝐻𝑇𝑚=0,5∙𝑔∙ℎ∗∙(𝜌𝑖−𝜌𝑑) [Pa] (2.9)
HTm – reprezintă presiunea termică medie, socotită pentru înălțimea maximă h* a coloanei de
alimentare cu agent termic ;
2. Se determină pierderea de sarcină liniară unitară medie maximă și minimă :
𝑅𝑚𝑖𝑛 =(1−𝑎)∙𝐻𝐷𝐶𝑚𝑖𝑛
∑ 𝑙𝑗𝑛
𝑗=1 ; 𝑅𝑚𝑎𝑥 =(1−𝑎)∙𝐻𝐷𝐶𝑚𝑎𝑥
∑ 𝑙𝑗𝑛
𝑗=1 [Pa/m] (2.10)
în care :
𝐻𝐷𝐶𝑚𝑖𝑛=3∙𝐻𝑇𝑚=1,5∙𝑔∙ℎ∗∙(𝜌𝑖−𝜌𝑑) [Pa] (2.11)
𝐻𝐷𝐶𝑚𝑎𝑥=4∙𝐻𝑇𝑚=2∙𝑔∙ℎ∗∙(𝜌𝑖−𝜌𝑑) [Pa] (2.12)
3. Se recunoaște consumatorul cel mai dezavantajat (cel de la ultimul etaj) ;
4. Se dimensionează conductele circuitului consumatorului cel mai dezavantajat, stabilindu –
se diametrele și pierderile de sarcină totale pe tronsoane și se verifică condiția de echilibru
hidraulic ;
𝐻𝐷𝐶𝑚𝑖𝑛≤∑(𝑅∙𝑙+𝑍)1+⋯+𝑥≤𝐻𝐷𝐶𝑚𝑎𝑥 [Pa] (2.13)
Pentru a asigura o mai bună stabilitate hidraulică a circuitului, pierderile de sarcină trebuie să fie
încadrate între cele două presiuni disponibile maxime și minime.
5. Dimensionarea racordurilor la coloană a consumatorilor de putere termică Q x stabilind
succesiv :
a. Presiunea disponibilă în planul de record :
𝐻𝐷𝑥=∑(𝑅∙𝑙+𝑍)𝑦−𝑧∙𝐻𝑇𝑚1 [Pa] (2.14)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
48
în care :
y = 1; 1+2; 1+2+3;
z = 1, 2, 3
b. Presiunea termică medie socotită pentru o înălțime între două corpuri de încălzire :
𝐻𝑇𝑚1=0,5∙𝑔∙ℎ∙(𝜌𝑖−𝜌𝑑) [Pa] (2.15)
c. Pierderea de sarcină medie liniară unitară :
𝑅𝑚𝑥=(1−𝑎)∙𝐻𝐷𝑥
2∙𝑙0 [Pa/m] (2.16)
în care l0 este lungimea conductei de racord.
d. Determinarea diametrelor și a pierderilor de sarcină locală și liniare la conductele de
racord .
II.4. Echilibrarea hidraulică
Echilibrarea hidraulică reprezintă reglarea debitului de apă pe col oanele de distribuție pentru a
asigura o repartizare uniformă a căldurii.
Echilibrarea hidraulică are următoarele avantaje :
• Obținerea confortului termic în toate încăperile din clădire ;
• Suprimarea zgomotelor din instalație ;
• Diminuarea costurilor ;
• Limitarea pierderilor de căldură ;
• Înlăturarea dezechilibrării prin modificarea instalației de încălzire (ex. suplimentarea
suprafețelor radiante) ;4
• Conservarea energiei termice ;
• Garantarea debitului corespunzător pentru toți consumatorii ;
• Mărirea perioadei de viață a instalației ;
• Reglarea consumului de căldură a instalației de încălzire fără a influența negativ
funcționarea acesteia5;
• Reducerea costurilor ;
• Conservarea resurselor energetice primare.
4 Techem, Inovație tehnologică – Echilibrare hid raulică
5 Techem, Inovație tehnologică – Echilibrare hidraulică
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
49
Felul în care răspunde sistemul hidraulic la modificările debitului de fluid la unul sau la mai mulți
consumatori poate fi determinat prin „echilibrarea hidraulică” a sistemului.
Alegerea unor viteze mai mari decât cele indicate pe tronsoanele principale și o dimensionare mai
largă a celor secundare, de racordare a consum atorilor , produc dezechilibre inacceptabile atunci când
debitele masice la consumatori variază (instalații cu robinete automate de reglaj cantitativ).
Micșorarea debitelor pentru o instalație de încălzire clasică, de la care se deconectează o parte din
consumatori se transpune printr -o mărire a debitelor în circulația prin radiatoare.
În funcție de poziția consumatorilor în sistem, pot apare circuite care „scurtcircuitează” restul
instalației, prin care vor trece debite mai mari decât cele normale. Influ ența acestei dereglări poate fi
micșorată doar prin dimensionarea corectă a diametrelor și prin montarea unor vane de reglaj pe anumite
porțiuni din sistem (baza coloanelor).
Funcționarea „dereglată” a sistemelor, din punct de vedere hidraulic, este eviden țiată prin:
− Lipsa aparatelor fixe de reglaj, depunerile de rugină, nămol, etc., (care micșorează
diametrele și caracteristicile sistemului) ;
− Modificările caracteristicilor fluidului în punctul de branșament ;
− Eliminarea debitelor prin anumiți consumatori (d econectări de la rețeaua publică, etc.) ;
− Inserarea sistemelor automate de reglaj în sistemele inactive .
Pentru a funcționa corect o rețea interioară de alimentare cu căldură dintr -o clădire trebuie să se
respecte următoarele :
− Dimensionarea corectă a rețelei interioare de distribuție , atât din punct de vedere al
dispersiei debitelor între consumatori , cât și din punct de vedere al echilibrării hidraulice
a instalației ;
− Asigurarea debitului necesar de agent termic în punctul de branșament la rețeaua pub lică
de alimentare sau la centrala termică ;
− Absența înfundărilor produse de piatră și impurități ;
− Reglarea corectă a dispozitivelor automate de reglare hidraulică , mai ales în cazul în care
sistemul de încălzire este prevăzut cu dispozitive de reglaj canti tativ (robinete cu
termostat).
În concluzie, funcționarea „dezechilibrată” a unui sistem interior de încălzire colectiv poate fi
produsă deci atât de decuplarea unor consumatori (prin debranșare sau prin închiderea robinetelor), cât
și prin utilizarea robi netelor cu reglaj automat activ (de exemplu robinete cu termostat) .
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
50
Pentru rezolvarea acestui tip de „dezechilibrare” hidraulică trebuie acționat prin introducerea unor
pierderi de sarcină suplimentare prin robinete de reglare (cu reglaj fix) plasate la baza coloanelor (în
unele cazuri acestea există). Efectele „dezechilibrării” dinamice produsă de acțiunea robinetelor cu reglaj
termostatic plasate într -o instalație cu repartitoare de costuri nu poate fi compensată prin robinetele cu
reglaj fix, fiind nec esară introducerea unor organe de reglaj automate, la baza coloanelor.6
II.5. Calculul de echilibrare hidraulică
Pentru a obține echilibrarea hidraulică în fiecare punct al instalației trebuie aplicată condiția de
echilibru hidraulic în nodurile de racord :
(𝑅∙𝑙+𝑍)𝑟≤𝐻𝐷𝑥 [Pa] (2.17)
Dacă diferențele sunt mari, se introduce o rezistență locală suplimentară Z RF prin reglarea fixă a
robinetului corpului de încălzire, în care treapta de reglare 𝑇𝑅𝐹=𝑓(𝐺𝑥,𝑍𝑅𝐹) se obțin e prin nomograma
din fig.II.1.
𝑍𝑅𝐹=𝐻𝐷𝐶𝑚𝑎𝑥−𝐻𝐷𝐶𝑚𝑖𝑛
2 [Pa] (2.18)
𝐺𝑥=𝑄𝑖𝑛𝑠𝑡 ∙3600
𝑐𝑝∙(𝜃𝑑−𝜃𝑖)∙𝜌𝑚 [l/h] (2.19)
în care :
Qinst – necesarul de căldură, în W;
cp – căldura specifică a apei, în kj/kg‧K;
θd – temperatura agentului termic la ducere, în °C;
θi – temperatura agentului termic la întoarcere, în °C;
ρm – densitatea medie a agentului termic la întoarcere respectiv ducere, în kg/m3.
Treapta de reglaj se adoptă în funcție de valoarea rezistenței suplimentare.
Echilibrarea se face în fiecare racord, în funcție de debitul de apă, G în l/h și pierderea de sarcină
necesară în racord, în mbar , conform diagrame i din fig II.1.
6 Păun C. Virgil, Analiza comportamentului termo -hidraulic variabil al sistemelor centralizate de alimentare cu căldură
(2011), pag 40
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
51
De exemplu, se consideră :
• ∆p – pierderea de sarcină ce trebuie introdusă de robinetul de echilibrare rezultă din
diferența de pierdere de presiune dintre ramurile unui nod al rețelei din subsolul clădirii.
∑(𝑅∙𝑙+𝑍)𝑥−∑(𝑅∙𝑙+𝑍)𝑦=∆𝑝 [Pa] (2.20)
• Q – debitul de agent termic ce c irculă pe tronsonul secundar legat în nod.
Considerăm următoarele valori :
∆p = 700 Pa = 7 mbar
Q = 2,25 KW = 100 l/h
Fig.II. 1: Pierderile de sarcină în robinetul cu dublă reglare7
Din exemplul considerat rezultă că robinetul trebuie închis șase tur e (6T).
În tabelele de mai jos s -au reprezentat calculele de dimensionare și echilibrare hidraulică a rețelei
de conducte :
7 Manualul de instalații – Instalații de încălzire ediția II
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
52
Fig.II.2: Schemă de calcul pentru coloana T1
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
53
Tabel II.1 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T1
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
1.1 1.27 7.18 3/8'' 30 0.13 215 12.40 105 321 321
1.2 2.38 7 1/2'' 27 0.15 189 1.05 12 201 521
1.3 3.49 2.40 1/2'' 54 0.23 130 20 530 660 1181
Tabel II.2 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T1
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
1.1 2.50 0.60 0.90 4 4 0.87 0.10 0.30 – 12.40
1.2 – – – – – 0.65 0.35 0.70 – 1.05
1.3 – – – – – 0 0 0 20 20
Tabel II.3 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T1
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
1.1' 1.11 0.18 3/8'' 23 0.12 4 13.50 95 99
1.2' 1.11 0.18 3/8'' 23 0.12 4 16 110 114
Tabel II.4 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T1
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
1.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.80 2.50 1.30 12.40
1.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.52 5.25 0.75 1.05
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pent ru o clădire de învățământ
54
Fig.II.3 : Schemă de calcul pentru coloana T2
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
55
Tabel II.5 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T2
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
2.1 0.64 7.18 3/8'' 9 0.07 65 13.45 34 98 98
2.2 1.28 7 3/8'' 30 0.13 210 0 0 210 308
2.3 1.92 2.40 1/2'' 19 0.12 46 20 140 186 494
Tabel II .6: Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T2
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
2.1 2.50 0.60 0.90 4 4 0.54 0.50 0.95 – 13.50
2.2 – – – – – 1.08 0 0 – 0
2.3 – – – – – 0 0 0 20 20
Tabel II.7 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T2
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
2.1' 0.64 0.18 3/8'' 9 0.07 2 15.40 39 41
2.2' 0.64 0.18 3/8'' 9 0.07 2 14.40 36 38
Tabel II.8 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T2
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
2.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.54 5 0.70 15.40
2.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.58 3.80 0.90 14.40
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
56
Fig.II.4 : Schemă de calcul pentru coloanele T3,T4,T5,T6,T7
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
57
Tabel II.9 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanelor T3,T4,T5,T6 ,T7
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
3.1 2.96 0.74 1/2'' 40 0.19 30 11.75 212 241 241
3.2 5.92 7 3/4'' 32 0.21 224 0.70 15 239 481
3.3 11.84 7 1'' 35 0.26 245 0.95 32 277 758
3.4 17.76 2.40 1'' 74 0.38 178 14 1000 1177 1935
Tabel II.10 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanelor T3,T4,T5,T6,T7
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
3.1 2.50 0.60 0.60 2 4 0.90 1.55 0.50 – 11.75
3.2 – – – – – 0.81 0.20 0.50 – 0.70
3.3 – – – – – 0.68 0.30 0.65 – 0.95
3.4 – – – – – 0 0 0 14 14
Tabel II.11 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanelor T3,T4,T5,T6,T7
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
3.1' 2.96 0.54 1/2'' 40 0.19 22 13.35 240 262
3.2' 2.96 0.54 1/2'' 40 0.19 22 13.85 249 271
3.2'' 2.96 0.74 1/2'' 40 0.19 30 13.85 249 279
3.3' 2.96 0.54 1/2'' 40 0.19 22 15.70 283 304
3.3'' 2.96 0.74 1/2'' 40 0.19 30 15.70 283 312
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
58
Tabel II.12 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentr u tronsoanele secundare ale coloanelor T3,T4,T5,T6,T7
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
3.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.90 2.25 1.40 13.35
3.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.73 3 1.15 13.85
3.2'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.73 3 1.15 13.85
3.3' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.50 5.25 0.75 15.70
3.3'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.50 5.25 0.75 15.70
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
59
Fig.II.5 : Schemă de calcul pentru coloana T8 (cea mai dezavantajată)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
60
Tabel II.13 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T8 (cea mai dezavantajată)
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
8.1 2.96 0.74 1/2'' 40 0.19 30 11.75 212 241 241
8.2 5.92 7 3/4'' 32 0.21 224 0.70 15 239 481
8.3 11.84 7 1'' 35 0.26 245 0.95 32 277 758
8.4 17.76 2.40 1'' 74 0.38 178 16.65 1189 1366 2124
Tabel II.14 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T8
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
8.1 2.50 0.60 0.60 2 4 0.90 1.55 0.50 – 11.75
8.2 – – – – – 0.81 0.20 0.50 – 0.70
8.3 – – – – – 0.68 0.30 0.65 – 0.95
8.4 – – – – – 0.86 1.65 1 14 16.65
Tabel II.15 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T8 (cea mai dezavantajată)
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
8.1' 2.96 0.54 1/2'' 40 0.19 22 13.35 240 262
8.2' 2.96 0.54 1/2'' 40 0.19 22 13.85 249 271
8.2'' 2.96 0.74 1/2'' 40 0.19 30 13.85 249 279
8.3' 2.96 0.54 1/2'' 40 0.19 22 15.70 283 304
8.3'' 2.96 0.74 1/2'' 40 0.19 30 15.70 283 312
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
61
Tabel II.16 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T8
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
8.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.90 2.25 1.40 13.35
8.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.73 3 1.15 13.85
8.2'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.73 3 1.15 13.85
8.3' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.50 5.25 0.75 15.70
8.3'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.50 5.25 0.75 15.70
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
62
Fig.II.6 : Schemă de calcul pentru coloana T9
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
63
Tabel II.17 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T9
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
9.1 0.94 3.44 3/8'' 17 0.10 58 12.30 62 120 120
9.2 1.88 7 1/2'' 18 0.12 126 0.35 2 128 248
9.3 3.76 7 1/2'' 14 0.13 98 1.20 10 108 357
9.4 6.04 2.40 3/4'' 33 0.21 79 14 308 387 744
9.4' 6.04 10.60 3/4'' 33 0.21 350 16.15 355 705 1449
9.5 12.81 12.65 1'' 41 0.28 519 1.35 53 571 2020
Tabel II.18 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T9
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
9.1 2.50 0.60 0.60 2 4 0.83 1.80 0.80 – 12.30
9.2 – – – – – 0.92 0.10 0.25 – 0.35
9.3 – – – – – 0.62 0.40 0.80 – 1.20
9.4 – – – – – 1 0 0 14 14
9.4' – – 1.20 – – 0.75 0.25 0.70 14 16.15
9.5 – – – – – 0.56 0.45 0.90 – 1.35
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
64
Tabel II.19 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T9
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
9.1' 0.94 1.54 3/8'' 17 0.10 26 13.50 68 94
9.2' 0.94 1.54 3/8'' 17 0.10 26 13.50 68 94
9.2'' 0.94 3.44 3/8'' 17 0.10 58 13.50 68 126
9.3' 1.13 1.54 3/8'' 24 0.12 37 14.20 99 136
9.3'' 1.13 3.44 3/8'' 24 0.12 83 14.20 99 182
Tabel II.20 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T9
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
9.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.83 2.50 1.30 13.50
9.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.77 2.60 1.20 13.50
9.2'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.77 2.60 1.20 13.50
9.3' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.57 3.60 0.90 14.20
9.3'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.57 3.60 0.90 14.20
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
65
Fig.II.7 : Schemă de calcul pentru coloana T10
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
66
Tabel II.2 1: Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T10
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
10.1 1.05 7.14 3/8'' 21 0.11 150 13.75 83 232 232
10.2 1.89 7 3/8'' 60 0.20 420 0 0 420 652
10.3 2.68 2.40 1/2'' 34 0.17 82 20 280 362 1014
Tabel II.2 2: Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tron soanele principale ale coloanei T10
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
10.1 2.50 0.60 0.90 4 4 0.55 0.45 1.30 – 13.70
10.2 – – – – – 1.18 0 0 – 0
10.3 – – – – – 0 0 0 20 20
Tabel II.23 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T10
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
10.1' 0.84 0.14 3/8'' 14 0.09 2 16.80 69 71
10.2' 0.79 0.14 3/8'' 13 0.08 2 17.10 55 57
Tabel II.24 : Valoare coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T10
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
10.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.45 6.50 0.60 16.80
10.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.47 6.70 0.70 17.10
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
67
Fig.II.8 : Schemă de calcul pentru coloana T11
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
68
Tabel II.25 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T11
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
11.1 0.79 9.14 3/8'' 13 0.08 119 13.20 42 161 161
11.2 1.31 7 3/8'' 31 0.13 217 1.45 12 229 390
11.3 4.02 2.40 1/2'' 70 0.26 168 20 680 848 1238
Tabel II.26 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T11
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
11.1 2.50 0.60 0.90 4 4 0.62 0.40 0.80 – 13.20
11.2 – – – – – 0.50 0.50 0.95 – 1.45
11.3 – – – – – 0 0 0 20 20
Tabel II.27 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T11
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
11.1' 0.59 2.14 3/8'' 7 0.06 15 16.80 30 45
11.2' 1.38 2.14 3/8'' 35 0.14 75 15.40 154 229
11.3' 1.33 3.02 3/8'' 32 0.14 97 15.40 154 251
Tabel II.28 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T11
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
11.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.46 6.50 0.60 16.80
11.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.54 5 0.70 15.40
11.3' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.54 5 0.70 15.40
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
69
Fig.II.9 : Schemă de calcul pentru coloanele T12,T14
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
70
Tabel II.29 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanelor T12,T14
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
12.1 0.79 1.06 3/8'' 13 0.08 14 16.45 53 66 66
12.2 1.58 7 3/8'' 44 0.17 308 0.35 5 313 379
12.3 2.76 7 1/2'' 36 0.18 252 0.35 6 258 637
12.4 5.52 2.40 3/4'' 29 0.19 70 14 252 322 959
Tabel II.30 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanelor T12,T14
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
12.1 2.50 0.60 0.60 2 4 0.47 4.75 2 – 16.45
12.2 – – – – – 0.94 0.10 0.25 – 0.35
12.3 – – – – – 0.95 0.10 0.25 – 0.35
12.4 – – – – – 0 0 0 14 14
Tabel II.31 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanelor T12,T14
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
12.1' 0.79 1.06 3/8'' 13 0.08 14 15.85 51 65
12.2' 0.59 1.06 3/8'' 8 0.06 8 20.95 38 46
12.2'' 0.59 1.06 3/8'' 8 0.06 8 20.95 38 46
12.3' 1.38 1.06 3/8'' 35 0.14 37 13.40 134 171
12.3'' 1.38 1.06 3/8'' 35 0.14 37 13.40 134 171
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
71
Tabel II.32 : Valoare coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanelor T12,T14
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
12.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.47 5.25 0.90 15.85
12.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.33 10.50 0.75 20.95
12.2'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.33 10.50 0.75 20.95
12.3' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.74 2.75 0.95 13.40
12.3'' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.74 2.75 0.95 13.40
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
72
Fig.II.10 : Schemă de calcul pentru coloana T13
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
73
Tabel II.33 : Dimensionarea tronsoanelor principale coloanei T13
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
13.1 1.78 7.64 3/8'' 54 0.19 413 12.70 229 641 641
13.2 3.56 7 1/2'' 56 0.23 392 0 0 392 1033
13.3 5.34 2.40 3/4'' 27 0.19 65 14 252 317 1350
Tabel II.34 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T13
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
13.1 2.50 0.60 0.90 4 4 0.83 0.20 0.50 – 12.70
13.2 – – – – – 1.21 0 0 – 0
13.3 – – – – – 0 0 0 14 14
Tabel II.35 : Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T13
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
13.1' 1.78 0.64 3/8'' 54 0.19 35 13.45 242 277
13.2' 1.78 0.64 3/8'' 54 0.19 35 13.20 238 272
Tabel II.36 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T13
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
13.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.83 2.40 1.35 13.45
13.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 1 2 1.50 13.20
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
74
Fig.II.11 : Schemă de calcul pentru coloana T15
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
75
Tabel II.37 : Dimensionarea radiatoarelor principale coloanei T15
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
15.1 0.79 8.04 3/8'' 13 0.08 105 13.45 43 148 148
15.2 1.58 7 3/8'' 44 0.17 308 0 0 308 456
15.3 2.22 2.40 1/2'' 24 0.14 58 20 200 258 713
Tabel II.38 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele principale ale coloanei T15
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI Rs ∑ ξ
15.1 2.5 0.6 0.9 4 4 0.47 0.50 0.95 – 13.45
15.2 – – – – – 1.21 0 0 – 0
15.3 – – – – – 0 0 0 20 20
Tabel II.39: Dimensionarea tronsoanelor secundare coloanei T15
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa]
15.1' 0.79 1.04 3/8'' 13 0.08 14 17.10 55 68
15.2' 0.64 1.04 3/8'' 9 0.07 9 15.70 39 49
Tabel II.40 : Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru tronsoanele secundare ale coloanei T15
NR.TR. Corp i. Cp0 Curbe Coturi Rdr v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
15.1' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.47 6.70 0.70 17.10
15.2' 2.50 0.60 0.60 2 4 0.50 5.25 0.75 15.70
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
76
În tabelele de mai jos s -a reprezentat calculul de dimensionare și echilibrare hidraulică a rețelei de distribuție situată în subsolul clădirii :
Tabel II.4 1: Dimensionarea tronsoanelor pentru traseul principal – coloana T8 (subsol)
NR.TR. Q [kW] l [m] d [țoli] R [Pa/m] v [m/s] R*l [Pa] ∑ ξ [-] Z [Pa] Rl+Z [Pa] ∑(Rl+Z) [Pa]
8.4 17.75 2.40 1'' 74 0.38 178 16.65 1189 1366 1366
8.4' 17.75 2.40 1'' 74 0.38 326 3.85 275 600 1967
8.5 35.50 8.10 1 1/4'' 67 0.44 543 4.40 418 961 2928
8.6 71 2.45 1 1/2'' 118 0.65 289 0 0 289 3217
8.7 83.81 5.27 2'' 63 0.50 332 0.45 56 388 3605
8.8 100.18 4.43 2'' 75 0.59 332 8 1440 1772 5377
8.9 143.30 4.06 63 mm 50 0.55 203 0.60 78 281 5658
Tabel II.4 2: Valoarea coeficienților de rezistență locală ( ξ) pentru traseul principal – coloana T8 (subsol)
NR.TR. Corp încălzire Cp0 Curbe Coturi Rob v/vx TTS/TTCCS TTI/TTCCI ∑ ξ
8.4 – – – – 14 0.86 1.65 1 16.65
8.4' – – 1.20 – – 0.86 1.65 1 3.85
8.5 – – 0.60 – – 0.68 2.40 1.40 4.40
8.6 – – – – – 1.30 0 0 0
8.7 – – – – – 0.85 0.15 0.30 0.45
8.8 – – – – 8 1.07 0 0 8
8.9 – – – – 0.60 0 0 0 0.60
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
77
II.6. Concluzi i
La începutul acestui capitol s -a prezentat metoda de calcul a pierderilor de sarcină locale și liniare
a rețelei de distribuție. În continuare s -a realizat schema de calcul pentru fiecare coloana în parte, s -au
calculat pierderile de sarcina pe fiecare tronson și apoi s -a realizat echilib rarea hidraulică a coloanei cea
mai dezavantajată.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
78
CAPITOLUL III .
ECHILIBRAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCĂLZIRE
III.1. Pierderile de presiune din robinete
Dacă se modifică debitul de apă, se modifică de asemenea și pierderea de presiune. Pierderile de
presiune ale unui robinet de reglare sau presetat, sunt reprezentate grafic prin următoarea curbă
caracteristic ă a pierderilor de presiune astfel :
Fig.III.1 : Curba caracteristică a pierderilor de presiune8
Coeficientul de debit k v indică debitul de apă q v în m3/h, la o diferență de presiune ∆pv = 1 bar.
𝑘𝑣=𝑞𝑣
√∆𝑝𝑣 [m3/h] (3.1)
Prin valoarea k v a unui robinet de reglare se înțelege debitul în m3/h, care produce, la poziția de
deschidere nominală, o cădere de presiune de 1 bar = 100 kPa. Valoarea k vs este corespunzătoare cursei
nominale H 100, adică la cursă 100% a elementului de acționare.
Pierderea de presiune în robinetele de regl are se determină prin intermediul coeficientul ui de
rezistență hidraulică locală ξ în funcție de diametrul racordului :
8 Jauschowetz Rudolf, Inima încălzirii – Echilibrarea hidraulică (2004)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
79
∆𝑝𝑣=ξ∙𝜌
2∙𝑤2=105(𝑞𝑣
𝑘𝑣𝑠) [Pa] (3.2)
unde :
ξ – coeficient de rezistență hidraulică locală ;
ρ – densitatea, în kg ‧m-3;
w – viteza în funcție de diametrul racordului, în m‧s-1;
qv – debitul volumic, în m3/h;
kvs – coeficient de debit al robinetului de reglare, în m3/h;
∆pv – pierderea de presiune în robinetul de reglare, în bar.
Porțiunea de conductă cu diametru constant prin care se vehiculează un anumit debit mas ic
reprezintă termenul de tronson .
Pierderea de presiune pentru un sector (debit constant și diametru constant) cu lungimea l, se
compune din pierderea de presiune liniară și pierderea de presiune locală.
∆𝑝=𝑝1−𝑝2=𝑅∙𝑙+∆𝑝𝐸=𝜆∙𝑙
𝐷∙𝜌
2∙𝑤2+∑ξ∙𝜌
2∙𝑤2 [Pa] (3.3)
unde :
λ – coeficient de rezistență hidraulică liniar în W/m ‧K;
l – lungimea conductei, în m;
D – diametrul interior al conductei, în m;
R – pierderea de presiune liniară unitară, în Pa‧m-1;
∆p – pierderea de presiune liniară, în Pa;
∆pE – pierderea de presiune locală, în Pa.
III.2. Diagrama de echilibrare
Pentru crearea unei diagrame de echilibrare se parcurg următoarele etape :
• se figurează pe abscisă debitele masice necesare ;
• se figurează în diagramă ambele curbe caracteristice ;
• se trasează o verticală prin p unctul de funcționare nominal ;
• din intersecția verticalei cu p unctul de funcționare nominal rezultă două puncte ;
• pierderea de presiune suplimentară necesară la robinet ∆pVE la debitul q m1 rezultă din
diferența de înălțime dintre punctul superior și cel inferior.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
80
În cazul în care pierderea de presiune ∆pVE are loc, suplimentar, în circuitul 1, în circuitul reglat
apare o nouă curbă caracteristică (1*). Punctul de intersecție al curbei caracteristice 1* cu curba
caracteristică a circuitului 2, racordat în paralel, reprezintă p unctul de funcționare nominal .
Fig.III.2 : Diagrama de echilibrare a circuitelor racordate în paralel ale rețelei9
III.3. Sisteme de reglare
Reglare – reprezintă un procedeu prin care o variabilă x este continuu monitorizată, comparată cu
o altă variabilă, cea setată la valoarea w , și este modulată prin ajustare la valoarea setată. Aceasta este o
buclă închisă de reglare în care elementul de execuție răspunde continuu la variația semnalului.
Reglare automată – reprezintă toate procedurile din circuitul de reglare ce se desfășoară fă ră
intervenție umană.
Reglare manuală – reprezintă intervenția umană în cel puțin o parte din circuitul de control.
Circuit de reglare – reprezintă totalitatea elementelor ce sunt incluse în bucla închisă de reglare.
9 Jauschowetz Rudolf, Inima încălzirii – Echilibrarea hidraulică (2004)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
81
Variabilele într -un circuit de reglare sunt:
x – variabila reglată ;
w – valoare de referință ;
y – variabila de comandă a elementului de acționare ;
yR – variabila de ieșire controlată ;
r – variabila de reacție ;
z – variabila perturbatoare.
Fig.III.3 : Schema funcțională a unui sistem de reglare automată în buclă închisă (diagrama de operare)
Reglarea în buclă deschisă – mărimea reglată este măsurată și comparată cu valoarea prescrisă,
în corelare cu variația perturbațiilor, fără controlul mărimii regl ate. În cazul reglajului în buclă închisă,
mărimea reglată este transmisă elementului de comparație, iar în cazul reglajului în buclă deschisă,
variabila reglată nu este controlată.
Fig.III.4 : Reglarea în buclă deschisă a unei baterii de încălzire a aerului
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
82
Senzorul de temperatură (TE) măsoară temperatura aerului exterior θE și o transmite regulatorului
(TC). Rolul reglării este de a converti valoarea temperaturii aerului exterior θE, într -un semnal de
acționare cu ajutorul anumitor legi fizice.
Variabila reglată, temperatura aerului introdus nu este transmisă dispozitivului de reglare. Astfel,
nu se formează un circuit de reglare închis.
O aplicație importantă reprezintă reglarea funcționării p ompei de pe conducta de bypass , în scopul
creșterii temperaturii din conducta de retur a cazanului și a evitării coroziunii componentelor cazanului.
Temperatura de retur minimă la cazan este setată în regulator.
Fig.III.5 : Reglarea în buclă deschisă a te mperaturii agentului din conducta de retur la cazan10
Creșterea temperaturii agentului termic în conducta de retur la cazan este necesară pentru :
− evitarea coroziunii datorate temperaturilor scăzute din cazanele de oțel ;
− evitarea apariției fisurilor la caza nele din fontă ;
− asigurarea temperaturii minime a apei în conducta de retur la cazan ;
Temperaturile apei în conducta de retur sunt următoarele :
o combustibil lichid extra ușor >55°C;
o combustibil lichid ușor 60 -65°C;
o cazane de gazeificare a lemnului 65 °C;
o cazanele funcționând cu combustibil gazos >100Kw 35 -45°C.
10 Jauschowetz Rudolf, Inima încălzirii – Echilibrarea hidraulică (2004)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
83
III.4. Reglarea puterii
Căldura cedată prin corpurile de încălzire depinde de :
1) temperatura supr afeței, care depinde de :
a) debitul de apă la temperatura constantă a conductei de tur ;
b) temperatura a pei atunci când debitul de apă este constant.
2) realizarea unei reglări cantitative și a unei reglări prin amestec astfel :
a) reglarea cantitativă se realizează prin robinetul termostatic , obținându -se o reglare a
temperaturii interioare ;
b) reglarea prin amestec se realizează prin robinetul cu trei căi și robinetul cu patru căi ,
obținându -se o reglare a temperaturii pe conducta de tur , în funcție de temperatura
exterioară.
Reglarea cedării de căldură la radiatoare se realizează prin temperaturi de tur variabile.
Reglarea prin amestec determină temperatura de tur variabilă și debitul masic constant la
radiatoare.
Fig.III.6: Schema de reglare a temperaturii de tur în funcție de temperatura exterioară11
11 Jauschowetz Rudolf, Inima încălzir ii – Echilibrarea hidraulică (2004)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
84
În graficul de reglare calitativă de mai jos este reprezentată relația dintre temperatura agentului
termic în conducta de tur θv și puterea termică (temperatura exterioară) Ф.
Fig.III.7 : Graficul de reglare calitativă pentru 90/70 °C și 50/45 °C12
Regla rea cantitativă determină temperatura de tur constantă și debitul masic variabil la radiatoare.
Prin reglarea debitului masic de apă se realizează modificarea puterii termice în circuit.
𝑞𝑚=Ф
𝑐∙(𝜃𝑉−𝜃𝑅) (3.4)
Timpul de transfer al căldurii prin radiator crește odată cu reducerea debitului masic al agentului
de încălzire. Acesta provoacă o răcire puternică a agentului de încălzire. Efectul descreșterii debitului de
apă se neagă parțial prin creșterea diferenței de temperatura la radi ator, de unde rezultă că puterea termică
nu descrește proporțional cu debitul de apă.
În figura de mai jos se prezintă curba de reglare a debitului masic de apă pentru temperatura 90/70 °C:
12 Jauschowetz Rudolf, Inima încălzirii – Echilibrarea hidraulică (2004)
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
85
Fig.III.8 : Curba de reglare a debitului masic la un ra diator, determinată pentru temperatura 90/70 °C
Din curba de reglare a debitului masic de apă se constată că, la reducerea debitului în radiator la
jumătate, puterea termică scade doar la 80%. Pentru a reduce puterea termică la jumătate este necesar
doar 10% până la 20% din debitul de apă nominal. Un robinet de reglare supradimensionat trebuie să
funcționeze la o deschidere și mai mică a robinetului.
Din acest motiv, pentru reglarea debitului, se vor utiliza robinete presetabile, acestea fiind presetate
la debitul de apă nominal, la deschidere completă.
În cazul în care presiunea diferențială între tur și retur din rețeaua de distribuție este prea mare, se
vor utiliza regulatoare de presiune diferențială.
III.5. Vane de echilibrare
Vanele de reglare a presiunii diferențiale se montează pe coloanele instalațiilor de încălzire pentru
a asigura echilibrarea acestora, ceea ce presupune :
– asigurarea unei presiuni diferențiale constante la baza coloanei (în subsol) ;
– limitarea debitului pe coloane .
Aceste vane se montează pe coloanele de tur și retur, reglajul efectiv al presiunii fiind asigurat de
robinetul de retur , prin intermediul unei diafragme sensibile la variațiile de presiune.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
86
În figura de mai jos se prez intă modul de montare al vanelor de echilibrare pe coloanele instalației
de încălzire :
Fig.III.9 : Vane de echilibrare pe coloanele instalației de încălzire13
III.6. V alve de echilibrare și reglare
Valva de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R : (PN 25/150 °C)” este instala tă în sistemele de apă
caldă și sistemele de răcire pentru a asigura o echilibrare hidraulică în diferitele circuite ale sistemului.
De asemenea , valva de echilibrare și reglare este potrivită atât pentru apa rece sărată , cât și pentru apa
potabilă. Debitul și p ierderile de presiune pot fi presetate pe fiecare circuit, ceea ce face posibilă o
echilibrare eficientă a sistemului.
Aceasta poate fi instalată fie pe conducta de tur, fie pe cea de retur.
Valva de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R” prezintă următoa rele avantaje :
• componentele funcț ionale permit instalarea rapidă și o operare facilă
• model oblic ce conduce la pierderi mici de presiune ;
13 Techem, Inovație tehnologică – Echilibrare hidraulică
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
87
• compatibilitate pentru 5 funcții :
o presetare
o măsurare
o umplere
o golire
• sistem de măsurare patentat , care indică cu acuratețe diferența între presiunea diferențială
măsurată în punctul de testare și cea reală existentă în valvă.14
În figurile de mai jos se prezintă atât valva de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R” cât și
secțiunea prin aceasta :
Fig.III.10 : Valvă de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R”
14 Oventrop – Echilibrare hidraulică
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
88
Fig.III.11 : Secțiune prin valva de echilibrare și reglare „Hydrocontrol R” 15
III.7. Regulatoare de presiune
Regulatorul de presiune diferențială este un regulator care lucrează fără energie auxiliară. Este
destinat utilizării în sistemele de încălzire și răcire pentru a menține o presiune diferențială constantă
între niște valori proporționale.
Valorile nominale pot fi setate într -o multitudine de poziții între 50 mbar și 300 mbar sau 250 mba r
și 600 mbar.
În figura de mai jos se prezintă regulatorul de presiune diferențială „Hycocon DP” :
15 Oventrop – Echilibrare hidraulică
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
89
Fig.III.12 : Regulator de presiune diferențială „Hycocon DP” 16
Prezintă următoarele avantaje :
• presiune diferențială de max. 1.5 bar ;
• vizualizare concretă a valorilor nominale în orice moment ;
• posibilități de izolare ;
• prezintă un disc gradat de echilibrare a presiunii ;
• posibilitatea de instalare fie pe conducta de tur, fie pe conducta de retur ;
• valoarea nominala poate fi fixată ;
• umplere și golire ușoară grație accesoriilor ce pot fi conectate într -un punct de măsurare
a presiunii (posibilitatea de a atașa un furtun flexibil)
16 Oventrop – Echilibrare hidraulică
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
90
III.8. Concluzii
În acest capitol s -a prezentat echilibrarea instalațiilor de încălzire prin intermediul elementelor
specifice în a cest domeniu.
Se pot observa aspecte pozitive prin introducerea lor în instalații, în special remarcându -se prin
valori cât mai mici ale pierderilor de energie.
Spre sfârșitul capitolului s -au prezentat două tipuri de armături pentru echilibrarea și reglar ea
instalației de încălzire.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
91
CAPITOLUL IV. SIMULAREA CURGERII AGENTULUI TERMIC
PRINTR -UN RADIATOR PORT -PROSOP
IV.1. G eneralități despre radiator
Radiatoarele port-prosop COOL sunt realizate 100% din aluminiu. Datorită materiei prime de
înaltă calitate și un transfer termic de neegalat, radiatoarele COOL vor încălzi o baie chiar și la
temperaturi scăzute ale agentului termic, care va garanta o economie de energie pe o perioadă
îndelungată. De asemenea, radiatoarele se remarcă prin colectoarele orizontal e drepte , afișând un design
prietenos. Simplitatea stilului face ca acest model să fie optim atât pentru interioarele minimaliste, cât și
pentru cele mai tradiționale. Spațiile mari dintre grupurile de colectoare orizontale cresc funcționalitatea
radiatoru lui, permițând uscarea rapidă a prosoapelor sau halatelor groase de baie.
IV.2. Avantajele radiatoarelor port -prosop COOL
Radiatoarele port -prosop COOL prezintă următoarele avantaje :
− tratament total anticoroziune ;
− durabilitate ;
− eficiență mecanică ridicată (suportă presiuni de peste 16 bar);
− instalare ușoară ;
− 2 tipuri de conexiuni hidraulice (tradițională și centrală de jos în sus) ;
− rezistent în timp, datorită vopsirii duble (anaforeză + pulbere).
IV.3. Utilizarea simulării asistate de calculator
Pentru el aborarea acestei simulări s -a utilizat programul ANSYS. Ansys este un program de analiză
cu elemente finite , utilizat pe scară largă în industrie și cercetare , cu scopul de a simula răspunsul unui
sistem fizic solicitat mecanic, termic sau electromagnetic.
Acest simulator necesită definirea spațiului în care urmează a fi simulat radiatorul. Acesta se
realizează prin crearea unei geometrii care să reflecte dimensiunile reale ale radiatorului. În scopul
exemplificării acestui proces a fost utilizat un radiato r port -prosop COOL cu dimensiuni de 1,6 x 0,5 m,
a cărei imagine este redată în figura IV.1.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
92
Fig.IV.1 : Geometria radiatorului
După realizarea geometriei radiatorului s -a trecut la împărțirea în elemente finite (triunghiuri) .
Metoda elementelor finite c onstă în studiul pe porțiuni al domeniului de interes și recompunerea
domeniului de studiu, respectând anumite cerințe matematice. Geometria radiatorului este împărțită în
elemente și noduri. Cu cât numărul elementelor și al nodurilor este mai mare, cu atâ t rezultatul se apropie
către soluția exactă, dar și o creștere excesivă poate duce la erori , din cauza unui volum prea mare de
calcule. Î n imaginile următoare puteți vedea repartizarea elementelor (fig.IV.2 , fig.IV.3 ).
În urma împărțirii geometriei în ele mente finite (triunghiuri) a rezultat un număr de 302858 noduri
și 1394818 elemente finite.
Fig.IV.2 : Împărțirea în elemente finite
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
93
Fig.IV.3 : Împărțirea în elemente finite
Prin utilizarea metodelor numerice se elimină inconvenientele legate de spațiul de testare și de
simulare, acesta realizându -se doar prin impunerea unor condiții la limită pe domeniul supus analizei.
Pentru realizarea simulării s -a ținut cont de anumite condiții, și anume :
• Temperatura agentului termic : 75°C;
• Temperatura inițială a agentului termic din radiator : 14°C;
• Viteza agentului termic : 0,5 m/s ;
• Durata simulării : 600 s (10 minute) .
Rezultatele obținute în urma simulărilor numerice vin în completarea celor obținute clasic în
laborator, nuanțându -le, datorită posibilităților de afișare, în acest sens oferind informații despre
procesele de curgere în desfășurarea acestora.
În continuare s-au prezentat rezultatele la care s -a ajuns în urma simulării :
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
94
Fig.IV.4 : Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 30 de secunde
Fig.IV.5 : Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 60 de secunde
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
95
Fig.IV.6 : Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 180 de secunde
Fig.IV.7 : Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 300 de secunde
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
96
Fig.IV.8 : Repartiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 480 de secunde
Fig.IV.9 : Repar tiția temperaturii pe suprafața radiatorului după 600 de secunde
În figurile de mai sus se poate observa evol uția temperaturii pe parcursul celor 600 de sec unde. Se
observa că, radiatorul s e încălzește treptat, ajungând în final la temperatura de aproximat iv 78 °C. Inițial
acesta a avut temperatura de 14 °C, iar modul de încălzire treptat s -a realizat prin introducerea agentului
termic cu temperatura de 75 °C.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
97
Fig.IV.10 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 30 de secunde
Fig.IV.11 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 60 de secunde
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
98
Fig.IV.12 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator după 300 de secunde
Fig.IV.13 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radia tor după 600 de secunde
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
99
Fig.IV.14 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 1
Fig.IV.15 : Studiul vitezei de curgere a agentului t ermic prin radiator în punctul 2
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
100
Fig.IV.16 : Studiul vitezei de curgere a agentului t ermic prin radiator în punctul 3
Fig.IV.17 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 4
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
101
Fig.IV.18 : Studiul vitezei de curgere a agentului termic prin radiator în punctul 5
În figurile prezentate anterior, se observă evoluția vitezei agentului termic prin conductele
radiatorului în decursul c elor 600 de secunde. Ulterior s -au introdus 5 puncte repartizate în anumite zone
de interes. Acestea prezintă o distribuție locală a vitezei pentru agentul termic care circulă prin conducte.
Se poate observa ca vitezele variază din cauza pierderilor de energie datorate frecărilor cu pereții acestuia.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
102
IV.4. Concluzi i
În prima parte a capitolului s -au prezentat generalități despre radiator, avantajele acestuia și modul
de utilizare al programului de simulare ANSYS.
În urma simulării reali zate s -a constatat faptul că timpul de încălzire al radiatorului este scăzut,
întrucât este un foarte bun conducător de căldură , fiind utilizat în multe domenii de activitate.
Spre sfârșitul capitol ului s -au prezent at rezultatele la care s -a ajuns în urma simulării.
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
103
CONCLUZII
Pentru a putea îmbunătăți randamentul unei instalații de încălzire trebuie să se țină cont de o serie
de factori și anume:
• Izolația termică exterioară;
• Tipul de radiatoare folosit;
• Dimensionarea corectă a instalației de încălzire.
În opinia specialiștilor din domeniul instalațiilor termice, radiatoarele din aluminiu constituie o
alegere avantajoasă , întrucât perioada de garanție acordată de producători este mult mai extinsă la această
categorie.
Pentru instalația termică proiectată am ales radiatoare din aluminiu din următoarele motive:
• Durată mare de viață;
• Preț scăzut;
• Randament termic bun;
• Ușor de manevrat ;
• Aspect plăcut și rezistent , deoarece sunt vopsite în câmp electrostatic;
• Gamă variată de modele și culori.
Dimensionarea corectă a instalației de încălzire reprezintă un pas important în vederea gestionării
corecte a resurselor de energie ce tre buie investite în acest proces. Respectarea standardelor impuse de
normativele în vigoare va conduce la obținerea unor performanțe ridicate din partea radiatorului, va
reduce uzura apărută în timp atât în interiorul cât și în exteriorul instalației, precum și reducerea apariției
a unor defecțiuni.
În partea finală a lucrării am prezentat repartiția temperaturi pe suprafața radiatorului și viteza de
curgere a fluidului prin conductele acestuia. În urma acestei simulării s -a constatat , faptul că , la intrarea
agentului termic cu temperatura de 75 °C, radiatorul se încălzește în decurs de 10 minute, iar viteza de
curgere a fluidului în interiorul conductelor scade datorită pierderilor de energie prin frecarea cu pereții
conductei și datorită pierderilor locale g enerate de schimbarea diametrelor (coturi).
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
104
ANEXE
ANEXA 1: Instalația de încălzire – Plan subsol
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
105
ANEXA 2: Instalația de încălzire – Plan parter
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
106
ANEXA 3: Instalația de încălzire – Plan etaj curent
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
107
ANEXA 4 : Instalația de încălzire – Plan ultimul etaj
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
108
BIBLIOGRAFIE
[1] Burchiu, S. (2009), Instalații de încălzire, Editura Conspress;
[2] Cîrstolovean, I.L. (2012), Instalații de încălzire, Editura Universității „Transilvania”, Brașov;
[3] Grigore, R. Energetica clădirilor, Structura consumului de căldură al unei clădiri,
[http://ro.scribd.com/doc/260914493/Termodinamica#scribd] accesat aprilie 2019.
[4] Ilina, M., Lungu, C., Ilina, S., Popescu, C. (2005), 100 de probleme practice de instalații de încălzire,
Editura Matrix Ro m, București;
[5] Ilina, M. (2002), Manualul de instalații de încălzire „Δ, Editura ARTECNO, București;
[6] Ilina, M. (1984). Ș. a., Instalații de încălzire și rețele termice, Editura Didactică și Pedagogică,
București;
[7] Prof. Ing. Jauschowetz, R. (200 4), Inima încălzirii – echilibrarea hidraulică, Editura proprie;
[8] Lăzărescu, C.D. (1999), Instalații de încălzire, Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi”, Iași;
[9] Niculescu, N., ș.a. (1985), Instalații de încălzire și rețele termice, Editura Didactică și Pedagogică,
București;
[10] Păun C. Virgil (2011), „ Analiza comportamentului termo -hidraulic variabil al sistemelor
centralizate de alimentare cu căldură ” pp.9 -41. accesat aprilie 2019 la adresa:
[http://install.utcb .ro/site/Teza_Paun_Virgil.p df];
[11] Popescu, C. (2011), Teză de doctorat Studii teoretice și experimentale referitoare la influența
turbulenței aerului din încăperile climatizate asupra confortului termic, București;
[12] Vârlan, P. (1996), Instalații de încălzire, Editura Tehnică U.T.M., Chișinău;
[13] Vizureanu, P. (2009), Echipamente și instalații de încălzire: îndrumar de proiectare. Pim;
[14] Asociația Inginerilor de Instalații din România. (2010), Manualul de instalații. Instalații de
încălzire, Ediția a II -a, Editura Artecno, București;
[15] din România, A. I. D. I. (2002), Manualul de Instalații de încălzire (Heating Installations
handbook), Editura Artecno, București, 231;
[16] Normativ pentru proiectarea și executarea instalațiilor de încălzire centrală, indicativ, I 13 -02;
[17] Normativ pentru exploatarea instalațiilor de încălzire, indicativ, I 13/1 -02;
[18] SR 1907 -1/2014 Instalații de încălzire. Necesarul de căldură de calcul. Prescripții de calcul;
[19] SR 1907 -2/2014 Instalații de încălzire. Necesarul de căldură de cal cul. Temperaturi interioare
convenționale de calcul;
Viorel Ionuț DAN Instalație de încălzire pentru o clădire de învățământ
109
[20] Techem, Inovație tehnologică, „Echilibrare hidraulică”,
[https://www.techem.ro/fileadmin/ro/images/techem.ro/02_MainNav/02_Administratori_imobile/05_A
lte_produse/Vane_de_echilibrare.pdf], accesat ap rilie 2019;
[21] https://despretot.info/dimensionare -calorifere -calcul -dimensionare -calorifere/ ;
[22] https://www.quickshop.ro/cum -calculezi -un-calorifer -a77;
[23] http://www.oaer.ro/index.html
[24] http://blog.roinstalatii.ro/avantaje -calorifere -aluminiu -a111 ;
[25] http://tiny.cc/styy6y
[26] https://www.fondital.com/ro/ro/_4
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: ACADEMIA DE POLIȚIE Alexandru Ioan Cuza [604053] (ID: 604053)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.