OGRZEWNICTWO PRAKTYCZNE. PROJEKTOWANIE, MONTAŻ, CERTYFIKACJA ENERGETYCZNA, EKSPLOATACJA

OGRZEWNICTWO PRAKTYCZNE
PROJEKTOWANIE, MONTAŻ, CERTYFIKACJA ENERGETYCZNA, EKSPLOATACJA

Podręcznik zawiera niezbędne informacje dotyczące najczęściej stosowanych systemów ogrzewań wodnych oraz ich elementów składowych. W przejrzystej formie zawarto w nim całość wiadomości potrzebnych przy projektowaniu ogrzewania, a w szczególności:

• wymagania ochrony cieplnej budynków wraz z obliczeniami cieplnymi i wilgotnościowymi
  przegród,
• zasady obliczeń zapotrzebowania na moc cieplną pomieszczeń ogrzewanych oraz sezonowego zapotrzebowania na ciepło budynków,
• zasady doboru urządzeń kotłowni oraz niezbędnych zabezpieczeń,
• zasady projektowania sieci przewodów, doboru grzejników, armatury i automatyki.

OGRZEWNICTWO PRAKTYCZNE

Spis treści

Przedmowa do Wydania II 3
Od Autorów 5
Od Redakcji 7

1. Wykaz oznaczeń

2. Obliczenia cieplne i wilgotnościowe przegród budynków
2.1. Obliczenia współczynników przenikania ciepła 20
2.1.1. Podstawowe definicje 20
2.1.2. Obliczenia współczynników przenikania ciepła przegród złożonych z warstw jednorodnych 25
2.1.3. Obliczenia współczynnika przenikania ciepła dla przegrody budowlanej złożonej 27
2.1.4. Współczynniki przenikania ciepła podłóg na gruncie i ścian przyległych do gruntu 29
2.1.5. Opór cieplny przestrzeni nieogrzewanych 30
2.2. Obliczenia współczynników przenikania ciepła przegrody z mostkami cieplnymi 31
2.3. Obliczenia rozkładu temperatur w przegrodzie wielowarstwowej 34
2.4. Obliczenia stanu wilgotnościowego przegród 36

3. Wymagania ochrony cieplnej budynków
3.1. Maksymalne wartości współczynników przenikania ciepła 40
3.2. Wymagania dotyczące podłóg na gruncie 43
3.3. Wymagania dotyczące maksymalnej powierzchni okien 44
3.4. Wymagania dotyczące szczelności na przenikanie powietrza 45
3.5. Graniczne wskaźniki zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania E0 46

4. Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych
4.1. Wprowadzenie 47
4.2. Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło według wymagań normatywnych 48
4.3. Uproszczona metoda obliczeń 52
4.4. Wybrane dane klimatyczne 54

5. Obliczanie zapotrzebowania na moc cieplną pomieszczeń ogrzewanych o kubaturze do 600 m3 
5.1. Podstawowe definicje 57
5.2. Straty ciepła przez przenikanie 57
5.3. Dodatki do strat ciepła przez przenikanie 58
5.4. Zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji 59
5.5. Obliczeniowe wartości temperatury zewnętrznej i wewnętrznej 60
5.6. Wymagania dotyczące wentylacji w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej 63

6. Grzejniki konwekcyjne
6.1. Ogólna klasyfikacja grzejników 66
6.2. Wymagania i przegląd typów grzejników konwekcyjnych 66
6.3. Zasady doboru grzejników konwekcyjnych 76
6.3.1. Powierzchnia ogrzewalna grzejnika 76
6.3.2. Dobór grzejników dla ogrzewań dwururowych i parametrów pracy różnych od katalogowych 79
6.3.3. Dobór grzejników dla ogrzewań jednorurowych 81

7.    Ogrzewania płaszczyznowe
7.1. Podstawy teoretyczne wymiany ciepła przez promieniowanie 85
7.1.1. Wstęp 85
7.1.2. Emisyjność powierzchni 86
7.1.3. Współczynniki konfiguracji 87
7.1.4. Udział promieniowania w wymianie ciepła między powierzchnią grzejną, a pomieszczeniem 87
7.2. Zagadnienia fizjologiczne i wynikające z nich ograniczenia dla ogrzewań płaszczyznowych 88
7.2.1. Komfort cieplny człowieka 88
7.2.2. Ograniczenia dla ogrzewań podłogowych 94
7.2.3. Ograniczenia dla ogrzewań sufitowych i ściennych 95
7.2.4. Aspekty zdrowotne ogrzewań podłogowych 96
7.3. Przegląd typów ogrzewań płaszczyznowych 97
7.3.1. Ogrzewania podłogowe 97
7.3.2. Ogrzewania sufitowe 101
7.3.3. Ogrzewania ścienne 102
7.3.4. Aktywowanie termiczne rdzeni stropów 109
7.3.5. Ogrzewanie przestrzeni otwartych 110
7.4. Układy hydrauliczne i regulacja wydajności wodnych ogrzewań płaszczyznowych 111
7.4.1. Układy hydrauliczne wodnych ogrzewań płaszczyznowych, rozdzielacze      111
7.4.2. Dynamika i regulacja eksploatacyjna ogrzewań płaszczyznowych 115
7.5. Łączenie ogrzewania płaszczyznowego i grzejnikowego w jednym systemie 117
7.5.1. Wariant A 118
7.5.2. Wariant B 121
7.5.3. Warianty C i D 121
7.6. Wykorzystanie instalacji ogrzewania płaszczyznowego do chłodzenia pomieszczeń 123
7.7. Wodne ogrzewanie podłogowe, wylewane na mokro - charakterystyka szczegółowa 125
7.7.1. Budowa, wymagania wg EN [13] 125
7.7.2. Sposoby mocowania przewodów grzejnych do podłoża 129
7.7.3. Prowadzenie przewodów, rozkład temperatury na powierzchni podłogi 131
7.8. Wodne ogrzewanie podłogowe, wylewane na mokro - projektowanie 134
7.8.1. Wprowadzenie, ogólne zasady projektowania 134
7.8.2. Uwarunkowania i obliczenia wstępne 137
7.8.3. Obliczenia cieplne 137
7.8.4. Obliczenia hydrauliczne 140
7.8.5. Wybrane zagadnienia szczegółowe 144
7.9. Wykorzystanie programów komputerowych do wspomagania projektowania 146
7.9.1. Zdefiniowanie warunków brzegowych 147
7.9.2. Wykonanie obliczeń zapotrzebowania ciepła dla pomieszczeń. 148
7.9.3. Wybór typu ogrzewania płaszczyznowego 148
7.9.4. Zlokalizowanie płaszczyzn grzejnych 148
7.9.5. Zlokalizowanie rozdzielacza i przyłączenie wszystkich obiegów grzejnych     149
7.9.6. Założenie temperatury zasilania dla instalacji 149
7.9.7. Obliczenia cieplno-hydrauliczne 150
7.9.8. Wydruk rysunków i zestawienia materiałów 150
7.10. Przegląd podstawowych danych aktualnie dostępnych wodnych ogrzewań podłogowych 150
7.11. Ogrzewanie promieniowe obiektowo dużej kubaturze 152
7.11.1. Wodne promienniki taśmowe 154
7.11.2. Gazowe promienniki podczerwieni 155
7.11.3. Elektryczne promienniki podczerwieni 157

8. Przewody
8.1. Stosowane materiały 159
8.2. Kompensacja wydłużeń cieplnych przewodów 167
8.3. Przegląd podstawowych danych technicznych przewodów wybranych firm   170
8.4. Obliczanie strat ciepła przewodów 173
8.5. Wymagania dotyczące izolacji 176
8.5.1. Właściwości materiałów termoizolacyjnych 177
8.5.2. Materiały termoizolacyjne 178
8.5.3. Wymagania 179
8.5.4. Temperatura pracy i grubość izolacji 179

9. Źródła ciepła
9.1. Klasyfikacja źródeł ciepła 182
9.2. Stosowane paliwa 182
9.2.1. Charakterystyka paliw 182
9.2.2. Obliczanie rocznego zapotrzebowania paliwa 185
9.3. Kotły ce ntral nego og rzewan i a 189
9.3.1. Podział kotłów c.o. ze szczególnym uwzględnieniem kotłów gazowych 189
9.3.2. Parametry kotłów wodnych 191
9.3.3. Przegląd podstawowych danych technicznych aktualnie produkowanych kotłów mniejszej mocy 194
9.3.4. Ogólne zasady doboru kotłów 198
9.4. Zasady projektowania i wymagania dla kotłowni 200
9.4.1. Kotłownie na paliwo stałe 200
9.4.2. Kotłownie na paliwo gazowe 202
9.4.3. Kotłownie na paliwo olejowe 211
9.5. Sterowanie i automatyka źródła ciepła 216
9.5.1. Podstawowe układy sterowania 216
9.5.2. Przegląd podstawowych danych technicznych wybranych regulatorów kotłowych 221
9.5.3. Regulacja mocy kotła 225
9.5.4. Funkcje zabezpieczające układu sterującego 225
9.5.5. Układ sterowania a sprawność kotłowni i instalacji ogrzewczej 226
9.5.6. Możliwości komunikacyjne regulatorów 227
9.6. Przygotowanie c.w.u. 228
9.6.1. Wprowadzenie 228
9.6.2. Obliczanie zapotrzebowania ciepła na cele przygotowania c.w.u. 228
9.6.3. Wybór systemu przygotowania c.w.u. 231
9.6.4. Dobór zasobnika w centralnej instalacji c.w.u. 232
9.6.5. Dobór kotła na cele c.o. i c.w.u. 234
9.6.6. Wykorzystanie układu kotłowni c.o. dla przygotowania ciepłej wody użytkowej 235
9.6.7. Przegląd podstawowych danych technicznych aktualnie produkowanych zasobników i podgrzewaczy c.w.u. 235
9.7. Pompy w instalacjach centralnego ogrzewania 239
9.7.1. Charakterystyka wydajności pompy 239
9.7.2. Zapotrzebowanie na moc napędu pompy 241
9.7.3. Sprawność pompy 241
9.7.4. Korekta wydajności pompy przy zmianie prędkości obrotowej wirnika 242
9.7.5. Korekta wydajności pompy przy zmianie średnicy wirnika 243
9.7.6. Dobór pompy obiegowej dla instalacji centralnego ogrzewania 244
9.8. Układy odprowadzania spalin 247
9.8.1. Klasyfikacja kominów 247
9.8.2. Uwarunkowania ciśnieniowe-temperaturowe 247
9.8.3. Dobór wysokości i przekroju 248
9.8.4. Wymagania materiałowe 250
9.8.5. Wymagania konstrukcyjne 251

10. Zabezpieczenie instalacji ogrzewań wodnych
10.1. Zadania i rodzaje zabezpieczeń 254
10.2. Zabezpieczenie systemu otwartego 254
10.3. Zabezpieczenie instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego 257
10.4. Charakterystyka danych technicznych zamkniętych naczyń wzbiorczych    262

11. Układy ogrzewań wodnych i zasady ich wymiarowania
11.1. Schematy instalacji c.o. wodnych 265
11.2. Obliczenia hydrauliczne instalacji centralnego ogrzewania 269
11.2.1. Podstawowe zależności obliczeniowe 269
11.2.2. Zasady doboru średnic przewodów 273
11.2.3. Jednostkowe liniowe straty ciśnienia dla przewodów z różnych materiałów   277
11.2.4. Straty ciśnienia wywołane oporami miejscowymi typowych elementów instalacji 284

12. Armatura i automatyka instalacji centralnego ogrzewania 
12.1. Armatura 289
12.2. Automatyka wewnętrznej instalacji centralnego ogrzewania 290
12.2.1. Wprowadzenie 290
12.2.2. Termostatyczne regulatory grzejnikowe 290
12.2.3. Stabilizacja hydrauliczna instalacji c.o. 302

13. Systemy instalacyjne
13.1. Ogólna klasyfikacja systemów 306
13.2. Elementy systemów instalacyjnych 313

14. Kominki 
14.1. Rodzaje i konstrukcja kominków 316
14.2. Instalacje ogrzewań centralnych z kominkami 319
14.2.1. Ogrzewania powietrzne z kominkami 319
14.2.1. Ogrzewania wodne z kominkami 321
14.2.3. Ogrzewania kombinowane z kominkami 321
14.3. Przegląd podstawowych danych technicznych aktualnie dostępnych kominków 322

15. Wykorzystanie energii słonecznej w instalacjach c.o. i c.w.u.
15.1. Zasoby helioenergetyczne Polski 323
15.2. Kolektory słoneczne 324
15.2.1. Konstrukcje i materiały stosowane w kolektorach słonecznych 324
15.2.2. Sprawność kolektorów 327
15.2.3. Ogólne zasady doboru kolektorów i elementów instalacji słonecznej 329
15.3. Schematy ideowe układów słonecznych 334
15.3.1. Klasyfikacja układów słonecznych 334
15.3.2. Schematy ideowe i charakterystyki wybranych układów słonecznych 334
15.4. Schematy techniczne układów słonecznych 340
15.4.1. Instalacje jednofunkcyjne c.w.u. 340
15.4.2. Instalacja dwufunkcyjna c.o. i c.w.u. 346
15.5. Przegląd podstawowych danych technicznych aktualnie dostępnych na rynku kolektorów słonecznych 350

16. Termomodernizacja
16.1. Ogólna charakterystyka działań termomodernizacyjnych 352
16.2. Metody termomodernizacji budowlanej 353
16.2.1. Metody ociepleń ścian zewnętrznych 353
16.2.2. Ocieplanie stropodachów 357
16.2.3. Termomodernizacja okien 357
16.3. Materiały izolacyjne stosowane do ocieplania przegród zewnętrznych 357
16.4. Termomodernizacja instalacyjna 361

17. Ocena efektywności ekonomicznej inwestycji termomodernizacyjnych
17.1. Wskaźniki oceny opłacalności inwestycji termorenowacyjnych 365
17.2. Sposób określania kosztów 366
17.3. Ocena opłacalności przedsięwzięć termomodernizacyjnych według przepisów 367
17.3.1. Metoda oceny opłacalności i wyboru usprawnień termomodernizacyjych prowadzących do zmniejszenia strat ciepła w wyniku przenikania przez ściany, stropy, stropodachy 367
17.3.2. Metoda oceny opłacalności i wyznaczenia optymalnego przedsięwzięcia termomodernizacyjnego polegającego na wymianie okien lub drzwi oraz poprawie systemu wentylacji (naturalnej i mechanicznej wywiewnej) 369
17.3.3. Metoda oceny opłacalności i wyznaczania optymalnego wariantu przedsięwzięcia dotyczącego zmniejszenia zapotrzebowania na energię przez system wentylacji nawiewno-wywiewnej 373
17.3.4. Metoda oceny usprawnień prowadzących do zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło na przygotowanie ciepłej wody użytkowej 373
17.3.5. Metoda oceny termomodernizacji systemu grzewczego 374
17.3.6. Metoda wyboru optymalnego wariantu przedsięwzięcia termomodernizacyjnego 375

18. Zagadnienia inwestycyjne
18.1. Wybór rodzaju paliwa 377
18.1.1. Paliwo gazowe 377
18.1.2. Olej opałowy 377
18.1.3. Energia elektryczna 378
18.2. Zagadnienia organizacyjno - prawne 378
18.2.1. Przyłącze i kotłownia gazowa 378
18.2.2. Kotłownia na propan techniczny 379
18.2.3. Kotłownia olejowa 380
18.3. Uwagi końcowe 380

19. Projekty instalacji centralnego ogrzewania dla wybranego budynku
19.1. Opis techniczny budynku 384
19.2. Obliczenia współczynników przenikania ciepła 384
19.3. Obliczenia wskaźnika sezonowego zapotrzebowania na ciepło 385
19.3.1. Wprowadzenie 385
19.3.2. Obliczenia metodą uproszczoną 386
19.4. Obliczenia zapotrzebowania na ciepło dla pomieszczeń 388
19.5. Projekty wybranych rozwiązań instalacji centralnego ogrzewania 389
19.5.1. Wariant St - zastosowanie przewodów stalowych 390
19.5.2. Wariant Cu - zastosowanie przewodów miedzianych 392
19.5.3. Wariant PET - zastosowanie przewodów z polietylenu sieciowanego w układzie rozgałęźnym 395
19.5.4. Wariant PER - zastosowanie przewodów z polietylenu sieciowanego w układzie rozdzielaczowym 398
19.5.5. Wariant OP - zastosowanie ogrzewania podłogowego na parterze i przewodów z polietylenu sieciowanego w układzie rozgałęźnym
w piwnicy 401
19.6. Przykład obliczeń hydraulicznych dla jednego obiegu czynnika grzewczego 405

20. Wycena kosztów inwestycyjnych
20.1. Rodzaje kosztorysów 410
20.2. Zakres kosztorysu 410
20.3. Metody kosztorysowania robót budowlanych 411
20.3.1. Metoda kalkulacji uproszczonej 411
20.3.2. Metoda kalkulacji szczegółowej 411
20.4. Zasady ustalania kosztu budowy (robót) 413
20.5. Przykłady kosztorysów wybranych rozwiązań projektowych instalacji centralnego ogrzewania 413

21. Warunki techniczne montażu instalacji centralnego ogrzewania
21.1. Montaż przewodów 423
21.1.1 Materiał na przewody 423
21.1.2 Kompensacja wydłużeń 425
21.1.3 Prowadzenie przewodów 427
21.2. Montaż grzejników 449
21.3. Montaż armatury 429
21.4. Montaż pomp 430
21.5. Błędy montażowe 430

22. Eksploatacja urządzeń c.o.
22.1. Odbiór instalacji 433
22.1.1. Kontrola jakości i zgodności wykonania 433
22.1.2. Badania odbiorcze szczelności 433
22.1.3. Badania odbiorcze odpowietrzenia 434
22.1.4. Badania odbiorcze zabezpieczenia instalacji przed przekroczeniem granicznych wartości ciśnienia i temperatury 435
22.2. Badania efektów regulacji 435
22.3. Wymagania dotyczące jakości wody 436
22.4. Regulacja montażowa i eksploatacyjna 436
22.4.1. Regulacja montażowa 437
22.4.2. Regulacja eksploatacyjna 437
22.5. Zasady ogólne eksploatacji i konserwacji 440
22.6. Rodzaje remontów i przeglądy okresowe 443
22.7. Nieprawidłowości eksploatacyjne 445

23. Certyfikacja energetyczna budynków w świetle aktualnych przepisów 
23.1. Dyrektywa europejska 447
23.2. Stan polskich przepisów prawnych na dzień 1.01.2009 roku 449
23.2.1. Prawo budowlane 449
23.2.2. Szkolenia 450
23.2.3. Zakres i forma projektu budowlanego 451
23.2.4. Wymagania ochrony cieplnej budynków i oszczędności energii 452
23.2.5. Zasady obliczania charakterystyki energetycznej budynków 461

24. Obliczanie projektowego obciążenia cieplnego zgodnie z normą europejską 
24.1. Zależności ogólne 484
24.2. Obliczanie projektowych strat ciepła przez przenikanie 485
24.2.1. Zależność podstawowa na projektowe straty ciepła przez przenikanie 485
24.2.2. Współczynnik projektowej straty ciepła przez przenikanie bezpośrednio na zewnątrz 486
24.2.3. Współczynnik projektowej straty ciepła przez przenikanie przez przestrzeń nie ogrzewaną 487
24.2.4. Współczynnik projektowej straty ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej (i) do gruntu (g) 488
24.2.5. Współczynnik strat ciepła przez przenikanie między przestrzeniami ogrzewanymi do różnej temperatury 490
24.2.6. Uwzględnienie strat ciepła przez przenikanie w obliczeniach projektowego obciążenia cieplnego budynku lub jego części 490
24.3. Obliczanie projektowych wentylacyjnych strat ciepła 490
24.3.1. Zależność podstawowa na projektowe wentylacyjne straty ciepła 490
24.3.2. Strumienie objętości powietrza wentylacyjnego przyjmowane dla wentylacji naturalnej 491
24.3.3. Strumienie objętości powietrza przyjmowane dla wentylacji mechanicznej 492
24.3.4. Uwzględnianie wentylacyjnych strat ciepła w obliczeniach projektowego obciążenia cieplnego budynku lub jego części 493
24.4. Metoda uproszczona obliczeń projektowych strat ciepła i projektowego obciążenia cieplnego 494

25. Nowe tendencje w projektowaniu budynków 
25.1. Budynek energooszczędny 498
25.2. Budynki pasywne 499
25.2.1. Przykład pierwszego budynku pasywnego 500
25.2.2. Przykład biurowego budynku pasywnego 502
25.2.3. Przykład polskiej realizacji w standardzie pasywnym 505
Wykaz norm związanych z ogrzewnictwem 510
Literatura 519

Kup Teraz! Książka na temat ogrzewnictwa - projektowanie, montaż, certyfikacja energetyczna, eksploatacja - polecamy!