Logoterma - logo
O firmie
Oferta
Serwis
Informacje techniczne
Materiały do pobrania
Kontakt
LogotermaLogoterma
 
 

Dane projektowe



6. Projektowanie systemu Logoterm


Logoterma jest urządzeniem transformującym energię pochodzącą ze źródła ciepła. Jej konfiguracja zależy od warunków zabudowy w instalacji obiektu a wydajność od parametrów dostarczanych mediów, w zakresie posiadanych możliwości.
W zależności od takich parametrów wejściowych jak: temperatura czynnika zasilającego stację cieplną, założone podgrzanie c.w.u.,wypływ wody z wylewki baterii sanitarnej, dyspozycja ciśnienia przed stacją cieplną, obliczeniowe schłodzenie obiegu grzejnikowego, zmieniają się parametry wyjściowe urządzenia.
Należy pamiętać o tym, że obliczenia projektowe całej instalacji, w której mają pracować Logotermy, należy poprzedzić stosownym do tego celu programem obliczeniowym firmy InstalSoft lub wykonać je w porozumieniu z firmą Meibes.

w górę


6.1. Zasady ogólne




  1. Stacje cieplne należy montować jak najbliżej miejsca wpięcia przewodów zasilających.
  2. Jeśli odległość pomiędzy stacją cieplną, a miejscem wpięcia jej przewodów zasilających w ciepło, przekracza wartość powodującą wydłużony czas oczekiwania na przygotowanie c.w.u., w punkcie czerpalnym, należy zastosować stację z opcją pierwotnego termostatycznego mostka cyrkulacyjnego (Punkt 6.11.).
  3. Wydłużając odległość wpięcia przewodów zasilających stację w ciepło należy uwzględnić ich średnice wynikające z oporów przepływu warunkowanych przyjętymi, maksymalnymi przepływami pierwotnymi przez wymiennik c.w.u.
  4. Należy unikać wpinania przewodów zasilających kilka stacji cieplnych w jednym punkcie w pion (przykład rys. 11 – str. 40).
  5. Stacje cieplne należy montować w takiej odległości od punktów czerpalnych c.w.u., aby pojemność instalacji mieszkaniowej c.w.u. nie przekroczyła 3 dm3 (Punkt 6.11.).
  6. Jeśli odległość pomiędzy stacją cieplną a najdalszym punktem czerpalnym c.w.u., obsługiwanym przez nią, może być przyczyną wydłużonego czasu oczekiwania na przygotowanie c.w.u., należy zastosować stację z cyrkulacją c.w.u,a w wewnętrznej instalacji zaprojektować przewód cyrkulacyjny.
  7. Wybór punktu montażu stacji powinien uwzględniać łatwość dostępu do urządzeń pomiarowych, lub ich zdalny odczyt, jeżeli jest on stosowany.
  8. Dostęp do stacji cieplnych, osób niepowołanych, powinien być uniemożliwiony sposobem ich zabudowy.
  9. Przy doborze wersji i wariantów stacji należy uwzględnić sposób regulacji systemu grzewczego w mieszkaniu.
  10. Dobór stacji cieplnych należy poprzedzić obliczeniami całej instalacji.

w górę


6.2. Schematy technologiczne Logoterm


Wersja podstawowa, 6 wyjść



Wersja podstawowa, 7 wyjść



Wersja z mieszaczem c.w.u., 7 wyjść



Uwaga: Ciepłomierze i wodomierze ujęte w schematach stanowią wyposażenie dodatkowe Logoterm.

Legenda:

  1. Zawory odcinające
  2. Wkład filtra siatkowego
  3. PM- Regler
  4. Kryza c.w.u.
  5. Odpowietrznik ręczny
  6. Lutowany wymiennik płytowy
  7. Zawór strefowy
  8. Regulator/ programator c.o.
  9. Mieszacz termostatyczny c.w.u.
  10. Licznik zimnej wody
  11. Ciepłomierz

w górę


6.3. Wydajność c.w.u. w zależności od stopnia podgrzania i przepływu pierwotnego


Parametrem wyjściowym do analizy jest temperatura wody zimnej dopływającej do stacji cieplnej. Jeżeli normatywnie, na wylewce baterii sanitarnej ma się pojawić wypływ c.w.u. o temperaturze 55°C, to musimy ją podgrzać o 45K (wykres 1). Wykres obrazuje zakres pracy
urządzenia w zależności od wersji Logotermy. Oś odciętych (x) przedstawia wypływ c.w.u. ze stacji [l/min]. Oś rzędnych (y) przedstawia wymagany przepływ pierwotny przy założonym wypływie z wylewki baterii sanitarnej i wybranej temperaturze zasilania stacji cieplnej.
Jeżeli instalacja grzewcza jest regulowana ilościowo, parametry przygotowania c.w.u. będą stałe, zależne od temperatury zasilania w ciepło i przepływu pierwotnego przez wymiennik.
Jeżeli instalacja będzie regulowana jakościowo, wydajność energetyczna urządzenia będzie zmienna, w zależności od temperatury jej zasilania. Obliczeniowo należy założyć najniższe temperatury zasilania instalacji.



Wykres 1: Zależność pomiędzy temperaturą zasilania, pierwotnym przepływem czynnika grzewczego a wydajnością c.w.u. w mieszkaniu [l/min] (podgrzanie zimnej wody 45°C).

Przykład:
Dla założonego wydatku c.w.u. na poziomie 11 l/min o temp. 55°C i temperaturze czynnika grzewczego 65°C należy zapewnić przepływ pierwotny przez wymiennik równy 735 l/min.

w górę


6.4. Strata ciśnienia w funkcji przepływu pierwotnego


Przy określaniu warunków pracy urządzenia w instalacji należy uwzględnić opory hydrauliczne, które stwarza Logoterma. Wielkość spadku ciśnienia jest zależna od ilości c.w.u., którą ma przygotowywać urządzenie przy wybranej temperaturze pracy. Aby zapewnić wymagany
przepływ pierwotny przez stację, należy zapewnić w instalacji dyspozycję ciśnienia pokrywającą jego spadek na stacji, w trakcie przygotowywania żądanej ilości c.w.u. Wykres 2. obrazuje powyższą zależność dla urządzenia.



Wykres 2. Pierwotna strata ciśnienia Logotermy bez licznika ciepła w funkcji przepływu zasilającego.

Przykład.
Dla założonego przepływu pierwotnego przez wymiennik równego 735 l/min strata ciśnienia dla Logotermy wynosi 18 kPa. Do wyznaczonej straty miejscowej należy dodać opór miejscowy ciepłomierza przy przepływie obliczeniowym.

w górę


6.5. Strata ciśnienia dla obiegu grzewczego pomieszczeń


Opory przepływu czynnika przez obieg grzewczy pomieszczeń, który zasila Logoterma wahają się w granicach 0,05-0,1 bar. Dyspozycja ciśnienia niezbędna do przygotowania c.w.u. w trybie priorytetu, jest dużo większa niż strata ciśnienia obiegu grzewczego. Cyklem grzewczym pomieszczeń, jak i warunkiem dopasowania ciśnienia dyspozycyjnego dla grzejnikowych zaworów termostatycznych w ogrzewanych pomieszczeniach, reguluje strefowy zawór c.o. z możliwością nastawy wstępnej, zabudowany w Logotermie. Wykres 3 przedstawia charakterystykę w/w zaworu strefowego. W przypadku wykonania obliczeń w programie InstalSoft – Meibes® nastawa zaworów dobierana jest automatycznie.


Moc [W]
Przepływ
(dla dT=20K) [l/h]
Dyspozycja dla c.o.
w mieszkaniu [kPa]
Dyspozycja przed Logotermą
(z ciepłomierzem skrzydełkowym
Qn=0,6 m3/h) [kPa]
Nastawa zaworu
strefowego
2000 86 8 36 1
2500 108 10 36 1,5
3000 129 10 36 2
3500 151 12 36 2
4000 172 12 36 2
4500 194 15 36 2,5




Wykres 3. Dobór nastawy zaworu strefowego w funkcji przepływu czynnika grzewczego c.o. i spadku ciśnienia

Znając przepływ instalacyjny, na wykresie 3 odczytać można wartość nastawy strefowego zaworu regulacyjnego pozwalającą na zdławienie ciśnienia dyspozycyjnego, adekwatnie do oporów przepływu obiegu grzewczego. Logoterma przy schłodzeniu instalacyjnym obiegu grzewczego na poziomie 20 K obsługuje instalację o mocy do 10 kW, przy innych jej parametrach zasilania i schłodzenia wartość ta ulega zmianie zarówno w zależności od nastawy zaworu strefowego, temperatury jej zasilania, oporów przepływu, jak i założonego schłodzenia obiegu c.o.

Zawór strefowy Logotermy z regulacją
przepływu czynnika grzewczego obiegu
c.o. w mieszkaniu.

w górę


6.6 Współczynnik jednoczesności pracy Logoterm




Wykres: Współczynnik jednoczesnej pracy Logoterm

Współczynnik ten określa najbardziej prawdopodobną ilość jednocześnie pracujących Logoterm.
Średnie zapotrzebowanie mocy na jedną  Logotermę wynosi 20 kW. Jeżeli źródło ciepła zasila
więcej niż 100 mieszkań, współczynnik jednoczesności zależy od układu instalacji rozprowadzającej
czynnik grzewczy (np. 1 lub więcej budynków). Dla takich projektów współczynnik jednoczesności
należy dobierać indywidualnie.

w górę


6.7. Zbiornik buforowy wody grzewczej

W niektórych instalacjach grzewczych istnieje konieczność zastosowania zbiornika buforowego wody grzewczej. Konieczność ta wynika że zbyt małej pojemności części zasilającej instalacji c.o.

V = q * n * t   - wymagana objętość zasilania instalacji

gdzie:
q – jednostkowy przepływ przez wymiennik Logotermy w trybie przygotowania c.w.u. [l/min]
n – współczynnik jednoczesności pracy Logoterm
t – zakładany czas potrzebny na osiągnięcie pełnej wydajności źródła ciepła [min]

Na podstawie dotychczasowych doświadczeń można określić graniczną pojemność zasilana instalacji c.o., przy której stosowanie zasobnika jest już zbyteczne. Jeżeli pojemność zasilania instalacji przekracza 300 dm3 to zbiornik buforowy nie jest wymagany.

Zastosowanie zbiornika ma następujące cele:
− pokrycie maksymalnego zapotrzebowania na czynnik grzewczy w okresie zimowym
− pokrycie nierównomierności rozbiorów czynnika grzewczego w okresie letnim
− zapewnienie niezbędnej ilości czynnika grzewczego dla prawidłowej pracy Logoterm w czasie ponownego uruchamiania źródła ciepła

Ilość mieszkań Moc źródła ciepła [kW] Zbiornik buforowy wody grzewczej Pojemność zbiornika [dm3]
1-10 do 80 Wymagany 330
10-20 80 – 120 Wymagany 260
20-30 120 - 145 Wg obliczeń 150
30-40 145 -180 Wg obliczeń 150
Powyżej 40 Pow.180 Nie wymagany ------




Wykres: Dobór pojemności zbiornika buforowego.



Zbiornik buforowy RSS500.

dane techniczne Zbiornika RSS500:
ciśnienie obliczeniowe 0,3 MPa
ciśnienie próbne 0,4 MPa
temp. obliczeniowa 130 °C
max. temp. pracy 100 °C
pojemność 500 l
medium (rodzaj czynnika) woda


Zbiorniki posiadają indywidualne paszporty UDT dostarczane wraz ze zbiornikiem. Świadectwo badania typu Nr 006-C-02.

Obsługa zbiornika polega na okresowym czyszczeniu i spuszczaniu osadu z dolnej części zbiornika. Czyszczenie przeprowadza się przez przepłukanie zasobnika dodatkowym źródłem wody wprowadzonym zaworem spustowym górnym
i odprowadzonym dolnym. Spuszczanie osadu z dolnej części zasobnika przeprowadza się w czasie pracy przez otwarcie zaworu spustowego zbiornika. Czyszczenie wkładu magnetycznego polega na tym, że przed spuszczeniem osadu szlamowego należy wykręcić wewnętrzny rdzeń magnetyczny typu MA z zamontowanego wkładu magnetycznego
(nie powoduje to wycieku wody ze zbiornika).

w górę


6.8. Źródło ciepła


Przy doborze źródła ciepła należy przyjąć odpowiednie:
− zapotrzebowanie na moc cieplną w okresie zimowym i letnim,
− przepływy czynnika grzewczego,
− schłodzenia wody grzewczej w okresie letnim i zimowym.
Powyższe dane powinny być oparte na obliczeniach wykonanych programem InstalSoft.

Dobierając automatykę sterującą należy pamiętać o warunku zapewnienia minimalnej temperatury zasilania instalacji w okresie letnim 60°C. Dobierając źródło ciepła należy określić konieczność zastosowania zbiornika buforowego wody grzewczej. W zależności od przyjętego rozwiązanie można przyjąć jeden z poniższych wariantów wykonania węzła cieplnego.

Węzeł bez zbiornika buforowego.

W przypadku przyjęcia rozwiązania bez zbiornika buforowego źródło ciepła konfigurujemy jako jednofunkcyjne pracujące na potrzeby c.o. Dobrane urządzenia regulujące powinny mieć jak najkrótszy czas reakcji na sygnał podawany z automatyki sterującej.



Węzeł ze zbiornikiem buforowym.

W przypadku przyjęcia rozwiązania ze zbiornikiem buforowym źródło ciepła konfigurujemy jako jednofunkcyjne pracujące na potrzeby c.o. jednak automatyka powinna być przystosowana do regulacji temperatury w zbiorniku buforowym w funkcji temperatury dwóch czujników.





Przykładowy schemat węzła cieplnego z zastosowaniem zbiornika RSS500.

Pompy obiegowe instalacji grzewczej.

W projekcie źródła ciepła należy (na rozdzielaczu) wydzielić, grupami pompowymi, obiegi na poszczególne segmenty, jeżeli w obliczeniach symulacyjnych założono segmentację instalacji.

Pompy na rozdzielaczu powinny posiadać regulację elektroniczną, z nastawą zachowującą stałość ciśnienia.



Dane do projektowania źródła ciepła:
– wymiennik zapewniający osiągnięcie obliczeniowych parametrów wody grzewczej, uwzględniający odpowiednie
schłodzenia wody grzewczej dla okresu letniego (35°C-40°C) i zimowego (25°C-28°C),
– automatyka sterująca, zapewniająca ograniczenie min. temperatury zasilania instalacji 60°C,
– elementy wykonawcze automatyki zapewniające krótki czas reakcji na zmienne obciążenie instalacji,
– zbiornik buforowy (jeżeli jest wymagany) o odpowiedniej pojemności i budowie zapewniającej warstwowy układ temperatur,
– dla węzła ze zbiornikiem buforowym automatyka zapewniająca podłączenie czujek temp. w zbiorniku buforowym,
– pompy zasilające obiegi grzewcze, pracujące w charakterystyce stałego ciśnienia dyspozycyjnego.



Wykres: Moc źródła ciepła dla założonej ilości mieszkań i jednostkowego zapotrzebowania mocy na c.o.



Wykres:
Moc źródła ciepła dla założonej ilości mieszkań i jednostkowego zapotrzebowania mocy na c.o.

w górę


6.9. Regulacja podpionowa


Obliczenia, bez względu na rozległość instalacji, powinny zakładać regulację podpionową w zakresie ograniczenia maksymalnego przepływu i utrzymania stałej dyspozycji ciśnienia.
Obliczenia prowadzone w programie Meibes – InstalSoft zakładają najgorsze warianty przepływów przypadające
na poszczególne piony.
Przy doborze regulacji podpionowej należy uwzględnić zarówno przepływ nominalny, jak i dyspozycję ciśnienia wymaganą dla pionu. Regulatory podpionowe, poza wymaganym zakresem przepływu, powinny zapewniać możliwość regulacji ciśnienia w minimalnym przedziale 0,3-0,5 bara.
Określając dyspozycję dla pionu należy zwrócić uwagę na montaż zaworu i miejsce przełączenia rurki impulsowej.
Różnicę regulowanej dyspozycji ciśnienia Δp, w zależności od ustawienia zaworów, pokazują poniższe schematy.



Przykładowy schemat podłączenia zaworów podpionowych.

w górę


6.10. Mostek cyrkulacyjny na pion


Spinka przeznaczone jest do montażu na końcach pionów lub gałązek grzewczych. Jej zadaniem jest utrzymywanie minimalnej temperatury w przewodzie zasilającym na poziomie 45-65 °C.

Elementy składowe:
– dwa automatyczne odpowietrzniki, na zasilaniu i na powrocie,
– płasko uszczelniające podłączenie do pionu GW 1/2”,
– element termostatyczny regulujący cyrkulację w pionie.



Mostek cyrkulacyjny na pion


Mostek cyrkulacyjny pod pion

Mostek jest montowany na zakończeniu pionu grzewczego jako spinka pomiędzy zasilaniem i powrotem.
Spinka zakończona jest gwintem wewnętrznym 1/2” do połączenia na płaskie uszczelnienie (obrotowa nakrętka).
Rozstaw osi śrubunków 90 ± 20 mm.

Na czas napełniania i opróżniania instalacji należy ustawić temperaturę na elemencie termostatycznym tak aby umożliwić przepływ czynnika niezależnie od jego temperatury. W czasie normalnej pracy spinki z mostkiem termicznym element regulacyjny powinien byś tak ustawiony aby cyrkulacja odbywała się tylko w sytuacji obniżenia temperatury czynnika grzewczego poniżej wymaganego minimum.

Przy założeniu, że instalacja jest zasilana czynnikiem grzewczym o temperaturze 60°C mostek termiczny otwiera przepływ cyrkulacyjny co ok. 20 min. Przepływ jest realizowany na poziomie 3-4 l/min, średnio przez 60-90 sekund. Podwyższenie temperatury czynnika grzewczego spowoduje wydłużenie okresu pomiędzy kolejnymi otwarciami mostka termicznego.



Czas pracy i przepływ przez termiczny mostek cyrkulacyjny.



Temperatura utrzymywana w pionie przez termiczny mostek cyrkulacyjny.

w górę


6.11. Zasada doboru cyrkulacji pierwotnej i wtórnej w Logotermie


Strona wtórna wymiennika – cyrkulacja c.w.u.

Dobór cyrkulacji po stronie wody użytkowej określony jest przez Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku Dziennik Ustaw Nr 75, § 120 ust.1

Dotyczy zapewnienia stałego przepływu w przewodach instalacji ciepłej wody prowadzących do punktów czerpalnych,
o pojemności wewnętrznej powyżej 3 dm³

Średnica Przekrój [m²] Długość [m] Pojemność [dm³]
 DN 15  0,000177  16,9  3
 DN 20  0,000314  9,55  3

Z powyższej tabeli wynika, że dla większości mieszkań nie jest wymagana cyrkulacja wewnętrzna c.w.u. gdyż odległość Logotermy od punktu czerpalnego nie przekracza długości obliczonych powyżej.

Strona pierwotna wymiennika – długość podejścia od cyrkulowanego pionu grzewczego.


Długość podejścia [m]

Pojemność dla DN20 [dm3]
Czas przepływu
przez wymiennik [s]
Ilość wody użytkowej przepływającej
przez wymiennik po stronie wtórnej
dla wydatku 10 l/min [dm3]
 2  0,63  3,3  0,5
 4  1,25  6,5  1,0
 6  1,88  9,9  1,6
 9  2,83  14,8  2,3

Nie ma prawnego ograniczenia długości podejścia czynnikiem grzewczym od pionu do Logotermy, przy którym należałoby zastosować mostek termiczny. Jedynym kryterium zastosowania mostka termicznego w Logotermie jest zapewnienie komfortu dla użytkownika i ekonomicznej eksploatacji urządzeń. Jako wyznacznik można przyjąć ilość 3 dm³ c.w.u. jako granicę po której woda na wylewce powinna mieć obliczeniowe parametry 55 °C. Przy wydatku 10 l/min i pełnym poborze c.w.u. wypływ 3 dm³ następuje po 19 sekundach od rozpoczęcia poboru. Stąd też decyzja o zastosowaniu mostków termicznych i umiejscowieniu Logotermy względem pionu i punktów czerpalnych powinna być podejmowana przez inwestora lub osoby przez niego upoważnione, indywidualnie dla każdego przypadku w zależności od odległości urządzenia od pionu grzewczego i od punktu czerpalnego wody użytkowej. Pamiętać należy, że zastosowanie mostka termicznego w Logotermie podwyższa komfort korzystania z ciepłej wody użytkowej, ale jednocześnie wpływa na podwyższenie kosztów eksploatacyjnych – jego brak może obniżać komfort, ale także koszty przygotowania c.w.u.

w górę