Opis
Podręcznik obejmuje, obok rozdziałów prezentujących ogólne spojrzenie na zagadnienia cie-płownictwa i systemów ciepłowniczych, bilansowanie cieplne systemu oraz projektowanie cie-płowni. Omawiając bilans cieplny systemu, przedstawiono różne metody wyznaczania zróżni-cowanych potrzeb cieplnych budynków mieszkalnych i obiektów użyteczności publicznej, ze szczególnym uwzględnieniem przyjmowanych założeń i zalecanego zakresu stosowalności. Oprócz algorytmu obliczeń mocy szczytowej w tzw. warunkach normatywnych omówiono funkcjonowanie źródeł ciepła w okresie całorocznej pracy, podkreślając wpływ warunków eks-ploatacji na dobór źródeł z wykorzystaniem tzw. wykresu kołowego i piłowego. Jako konieczne wprowadzenie do projektowania ciepłowni przedstawiono charakterystykę wybranych typów kotłów oraz zachodzących w nich procesów, mających wpływ na warunki eksploatacji urzą-dzeń, a także na wartości emitowanych zanieczyszczeń powietrza. Dla różnych typów ciepłowni omówiono schematy technologiczne, wykresy linii ciśnień, wykresy regulacyjne, a także układy zabezpieczeń oraz zagadnienia regulacji i sterowania poszczególnymi elementami systemu oraz współpracy między nimi. Spis treściPrzedmowa 7 CZĘŚĆ 1. WPROWADZENIE, ALGORYTM PROJEKTOWANIA, BILANS CIEPLNY 9 1. Wprowadzenie do ciepłownictwa 11 1.1. Kiedy i dlaczego stosuje się systemy ciepłownicze 11 1.2. Systemy zaopatrzenia w ciepło osiedli i miast 12 1.3. Podział systemów zaopatrzenia w ciepło 13 1.4. Społeczne, ekonomiczne i środowiskowe aspekty ciepłownictwa 19 1.5. Terminologia stosowana w ciepłownictwie 22 1.6. Energetyka cieplna w Polsce 24 1.7. Polecana literatura uzupełniająca 27 2. Algorytm projektowania systemu ciepłowniczego 30 2.1. System ciepłowniczy zdalaczynny 30 2.2. Potrzeby cieplne odbiorców oraz nośnik ciepła 31 2.3. Określenie podstawowych parametrów pracy źródła ciepła 32 2.4. Wybór źródła energii dla ciepłowni 34 2.5. Opracowanie wariantowej koncepcji projektowej 36 2.6. Opracowanie projektu sieci cieplnej 40 2.7. Węzły cieplne 41 3. Bilans cieplny systemu ciepłowniczego 44 3.1. Wprowadzenie do bilansowania potrzeb cieplnych odbiorców 44 3.2. Przenikanie ciepła przez przegrody 49 3.2.1. Projektowa strata ciepła na podstawie normy PN-EN 12831 49 3.2.2. Zapotrzebowanie na ciepło na potrzeby c.o. - podejście klasyczne 51 3.2.3. Zmienność zapotrzebowania na ciepło na potrzeby c.o. w ciągu roku 52 3.2.4. Współczynniki przenikania ciepła na przestrzeni lat 54 3.3. Zapotrzebowanie na ciepło na potrzeby wentylacji 55 3.3.1. Wprowadzenie 55 3.3.2. Bilans powietrza wentylacyjnego 56 3.3.3. Obliczenia na podstawie normy PN-EN 12831 61 3.3.4. Obliczenia w zależności od rodzaju wentylacji 62 3.3.5. Strategie wentylowania pomieszczeń 69 3.4. Zapotrzebowanie na ciepło do przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) 70 3.4.1. Dobowa zmienność zapotrzebowania na c.w.u. 70 3.4.2. Obliczenia na podstawie zużycia jednostkowego (PN-B/92-01706) 75 3.4.3. Obliczenia na podstawie liczby punktów poboru (metoda Sandera) 81 3.4.4. Porównanie obu metod 84 3.4.5. Obliczenia na podstawie liczby znamionowej N 86 3.4.6. Wpływ pojemności cieplnej systemu na wartość Qcwu 89 3.4.7. Rekomendacje dotyczące uwzględnienia potrzeb c.w.u. w bilansie węzła cieplnego i ciepłowni 94 3.4.8. Zapewnienie c.w.u. w szkołach i urzędach 97 3.5. Wskaźniki zapotrzebowania na moc cieplną 98 3.6. Zapotrzebowanie na moc cieplną na potrzeby technologiczne 99 3.7. Straty ciepła w systemie ciepłowniczym 101 3.7.1. Źródła strat ciepła 101 3.7.2. Straty na podgrzanie ubytków wody w zładzie 102 3.7.3. Szacunkowa wartość strat ciepła 103 3.7.4. Straty w rzeczywistych stanach pracy systemu ciepłowniczego 104 3.8. Uporządkowany wykres potrzeb cieplnych - wykres kołowy 109 3.8.1. Cel sporządzania wykresu 109 3.8.2. Ćwiartka I 110 3.8.3. Ćwiartka II 113 3.8.4. Ćwiartki III i IV 115 3.9. Obliczanie rocznego zapotrzebowania na ciepło 116 3.9.1. Na podstawie wykresu kołowego 116 3.9.2. Zgodnie z metodologią sporządzania świadectw energetycznych(c.o.) 117 3.9.3. Zgodnie z metodologią sporządzania świadectw energetycznych (c.w.u.) 118 Załącznik 1. Wskaźniki zapotrzebowania na ciepło 121 Z.1.1. Wskaźniki zapotrzebowania na ciepło na użytek c.o. i wentylacji 121 Z.1.2. Wskaźniki zapotrzebowania na ciepło do przygotowania c.w.u. 123 Literatura 126 CZĘŚĆ 2. PROJEKTOWANIE KOTŁOWNI I CIEPŁOWNI 131 4. Źródła ciepła 133 Wstęp 133 4. Kotły tradycyjne jako źródła energii 133 4.2.1. Podstawowy podział kotłów ciepłowniczych 134 4.2.2. Charakterystyka przykładowych typów kotłów 135 4.2.3. Agregaty kogeneracyjne 142 4.3. Charakterystyka paliw stosowanych w ciepłowniach 144 4.4. Procesy spalania paliw w kotłach 147 4.4.1. Równania chemiczne procesów spalania 147 4.4.2. Wyznaczanie strumienia spalin 151 4.4.3. Warunki spalania zupełnego i całkowitego 152 4.4.4. Wskaźniki emisji CO2, H2O 154 4.4.5. Wskaźnik unosu SO2, korozja siarkowa niskotemperaturowa 156 4.4.6. Unos pyłu z procesów spalania paliw stałych 159 5. Projekt ciepłowni 160