Teoretyczne zagadnienia zastosowania rozdzielaczy hydraulicznych i zbiorników buforowych w nowoczesnych instalacjach grzewczych

• Autorzy: Szkarowski A. , Naskręt L.

Warianty tytułu

EN

Theoretical issues of use of hydraulic dividers and buffer tanks in heating systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach opracowano wiele nowych systemów grzewczych, których zasadniczym kierunkiem poszukiwań była ekonomizacja procesu przygotowania i dostawy ciepła do odbiorcy, zminimalizowanie strat, a tym samym kosztów zużycia energii. Istotę planowanej energooszczędnej gospodarki cieplnej, poza założeniami wynikającymi z koncepcji architektoniczno-budowlanej, stanowi odpowiednie sprecyzowanie następujących kryteriów projektowych: o rodzaju i ilości źródła (źródeł) ciepła; o sposobu dystrybucji energii cieplnej; o rodzaju urządzeń grzewczych w układach odbiorczych; o systemu regulacji; oraz założeń jakościowych uwzględniających: o specyfikę układów wymagających obniżonej temperatury czynnika grzewczego; o specyfikę układów wymagających podwyższonej temperatury czynnika grzewczego; o okresowe przegrzewy w układzie przygotowania ciepłej wody; o kojarzenie ciepła uzyskanego ze źródeł alternatywnych z energią cieplną źródła podstawowego; wykorzystanie ciepła strumienia powracającego z instalacji, przy braku rozbioru. W tak zdefiniowanym systemie gospodarowania energią cieplną, wykorzystuje się, na coraz większą skalę, urządzenia akumulujące energię cieplną, kojarzące przestrzenie hydrauliczne i rozwiązania umożliwiające przeprowadzenie procesów technologicznych uwzględniając warunki lokalne, np. z wykorzystaniem przyłącza energetycznego. Wśród takich opracowań należy wymienić akumulatory (bufory) ciepła, szczególnie zasobniki ciepła z wbudowanymi segmentami uwarstwiającymi, wielofunkcyjne pionowe i szeregowe rozdzielacze hydrauliczne, rozdzielacze hydrauliczne systemu ZORT, miniwęzełki realizujące zasadę indywidualnego przygotowania c.w.u. w mieszkaniu odbiorcy. Można wymienić liczne przykłady skutecznego zastosowania tych rozwiązań w budownictwie mieszkaniowym, użyteczności publicznej i przemysłowym. Inżynierskie i projektowe kwestie ich zastosowania są szeroko poruszane w literaturze technicznej [1-11]. Zaskakującym na tym tle jest fakt, że praktycznie brakuje jakiejkolwiek, szczegółowo opracowanej teorii działania omawianych urządzeń. Nie dziwi więc, że dość liczne są skargi mieszkańców budynków wyposażonych w najnowocześniejsze węzły cieplne. Dotyczą one przegrzania lub niedogrzania budynków, czy też, najczęściej niewystarczająco wysokiej temperatury c.w.u. Brak teorii powoduje, że takie przypadki eliminowane są metodą prób i błędów, czyli zmian wnoszonych w wyposażenie węzłów cieplnych a następnie obserwacji ich działania. W instalacjach cieplnych, zasilających dobrze termoizolowane obiekty, pojawia się coraz częściej problem konieczności obniżenia temperatury powrotu czynnika grzewczego i odzyskania niewykorzystanej w obwodach odbiorczych układu energii cieplnej zawartej w strumieniu powrotnym. Dzieje się tak za sprawą coraz doskonalszych materiałów, izolujących termicznie obiekty budowlane, udoskonalonych układów instalacyjnych, wyposażonych w nadążną armaturę i automatykę, jak również instalacji o małym zładzie i, co za tym idzie, o małej bezwładności cieplnej. W opracowaniu przedstawiono wyniki opracowania obliczone z modelu matematycznego dla trzech, z sześciu wstępnie klasyfikowanych układów cieplnych, na drodze spójnej teorii działania nowoczesnych urządzeń do akumulacji i rozdziału ciepła, usprawniających funkcjonowanie węzłów cieplnych i całego układu cieplnego.

EN

In recent years, many new solutions improving operation of heating system have been introduced: heat layered storages, heat storages with segments for connection of secondary source of heat, multifunctional vertical and serial hydraulic distributors, distributors of ZORT system, heating mini-central for individual preparation of hot water. Surprising is the fact, that virtually there is no detailed rule of operation for the above equipments. However this abstract is an attempt to fill in the theoretical gap in field of technology of accumulation and distribution of heat in heating systems. In thermal systems, feedings well thermally insulated objects, the problem of necessity to lower temperature of return of heat medium and the recovery of unused in the receiving circuits of the system thermal energy contained in returning stream appears more and more often. This is due to more and more perfect materials, thermally insulating buildings, improved installation circuits, equipped with armature and automatics, and also installations with small framing and, as a result, small thermal inertia. The following categorization was proposed: - the basic heat system; - the heat system with transformation of temperature; - the heat system with a hydraulic distributor or with layered buffer; - the system with heat storage equipped with near-bottom plate; - the system equipped with heat layered storage with many layering segments. For the first two systems, rough schemes were introduced (Fig. 1a, Fig. 2a) and diagrams of heat agent cooling, during its flow via pipe lines of the system (Fig. 1b, Fig. 2b). The third system was dealt separately for each of its two characteristic types: - with vertical hydraulic distributor (Fig. 3a); - with heat layered storage in a position of distributor (Fig. 4a). Two , the most important ways of distributor operation are discussed (Fig. 3b, Fig. 3c). For all, discussed above systems a mathematical apparatus was formed, which allows calculation of proper technical operation for assigned parameters in order to improve proficiency of the system (formulas (1)-(29)).

Słowa kluczowe

PL

systemy grzewcze; układy ciepłownicze; rozdzielacze hydrauliczne; węzły cieplne

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Tom 10
• Strony: 319--334
• Opis fizyczny: bibliogr.11 poz.

Twórcy

autor

Szkarowski A.

autor

Naskręt L.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Mizielińska K.: Zastosowanie specjalnych rozdzielaczy hydraulicznych. COW, 1995, nr 1.
• 2. Mizielińska K.: Układy hydrauliczne w źródłach ciepła z kilkoma kotłami. PI, 1996, nr 5.
• 3. Mizielińska K.: Zastosowanie pionowego rozdzielacza hydraulicznego w modernizowanych, małych źródłach ciepła. PI, 1996 nr 6.
• 4. Mizielińska K.: Zort-System. PI, 1997, nr 1, 3, 5.
• 5. Naskręt L.: Energooszczędne systemy grzewcze. MI, 2005, nr 4(80).
• 6. Naskręt L.: Sprawny akumulator. MI, 2005, nr 9(85).
• 7. Szkarowski A., Łatowski L.: Ciepłownictwo. Wyd.I. WTN. Warszawa, 2006.
• 8. Szkarowski A. Naskręt L.: Uzgadnianie parametrów. MI, 2006, nr 10(98).
• 9. Szkarowski A., Naskręt L.: Obieg zespolony. MI, 2007, nr 4(104).
• 10. Szkarowski A., Naskręt L.: Stos energetyczny. MI, 2007, nr 5(105).
• 11. Szkarowski A., Naskręt L., Szokalski W.: Oszczędzanie zespolone. MI, 2007, nr10(110).