projekt budowlany instlacji solarnej

Transkrypt

projekt budowlany instlacji solarnej
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
Przedsiębiorstwo Projektowo - Handlowo - Usługowe "J u W a "
Jerzy Brynkiewicz, Waldemar Filipkowski
15-084 BIAŁYSTOK ul. Orzeszkowej 32
tel. (085) 740 87 80 fax. (085) 740 87 81
e-mail: [email protected]
PROJEKT BUDOWLANY
INSTLACJI SOLARNEJ
OBIEKT :
Instalacja solarna w bloku A Szpitala Ogólnego w Grajewie
BRANŻA :
Sanitarna - Instalacja solarna do przygotowania ciepłej wody
INWESTOR: Szpital Ogólny im. Dr Witolda Ginela w Grajewie
ul.Konstytucji 3 Maja 34, 19-200 Grajewo
PROJEKTANT :
mgr inż. Elżbieta Żendzian
_________________
WERYFIKACJA :
mgr inż. W.Filipkowski
_________________
DYREKTORZY :
mgr inż.J.Brynkiewicz
__________________
mgr inż.W.Filipkowski
__________________
BIAŁYSTOK, wrzesień 2011r
1
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA
1. Opis techniczny
1.1. Podstawa opracowania
1.2. Przedmiot i zakres opracowania
1.3. Ogólny opis instalacji
1.4. Urządzenia technologiczne
1.5. Rurociągi i armatura
1.6. Zabezpieczenia antykorozyjne
1.7. Izolacje termiczne
1.8. Próby i odbiory
1.9. Wytyczne branżowe
2. Obliczenia
3. Zestawienie urządzeń
4. Rysunki
Rys. nr SL-1 - Plan sytuacyjny
Rys. nr SL-2 - Schemat technologiczny instalacji solarnej
Rys. nr SL-3 - Rzut węzła solarnego
Rys. nr SL-4 - Rzut dachu
2
1 : 500
1 : 50
1 : 100
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
1. OPIS TECHNICZNY
1.1. PODSTAWA OPRACOWANIA
n umowa i uzgodnienia z Inwestorem
n inwentaryzacja stanu istniejącego dla celów projektowych
n istniejąca dokumentacja techniczna obiektu
n plan sytuacyjno-wysokościowy w skali 1:500
n obowiązujące przepisy Prawa Budowlanego i normy
•
Ustawa z dnia 7 lipca 1994r – Prawo Budowlane
•
Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z
12.04.2002r w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie (z późniejszymi zmianami)
•
Rozporządzenie
Ministra
Spraw
Wewnętrznych
i
Administracji
z
21.04.2006 w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych
obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. nr 80 poz. 563)
n oferta, dane techniczne urządzeń oraz konsultacje firmy Viessmann
(producent systemu solarnego)
1.2. PRZEDMIOT I ZAKRES OPRACOWANIA
Przedmiotem niniejszego opracowania jest projekt instalacji wykorzystującej
energię słoneczną do wspomagania wytwarzania ciepłej wody użytkowej w Szpitalu
Ogólnym w Grajewie. Opracowanie obejmuje technologię instalacji solarnej do
podgrzewu ciepłej wody użytkowej.
Projekty związane:
n projekt instalacji elektrycznych
1.3. OGÓLNY OPIS INSTALACJI
Projektowana instalacja solarna będzie wspomagać wytwarzanie energii cieplnej
do produkcji ciepłej wody użytkowej w szpitalu w Grajewie. Podstawowym źródłem
ciepła w szpitalu jest kompaktowy węzeł cieplny zasilany z miejskiej sieci ciepłowniczej.
Instalacja solarna składa się z następujących części:
–
bateria słoneczna 27 płaskich kolektorów cieczowych umieszczona na dachu
Bloku A
3
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
solarny węzeł cieplny z płytowymi wymiennikami ciepła wraz z niezbędnym
–
osprzętem hydraulicznym i sterownikiem
umieszczony w pomieszczeniu
węzła cielnego w Bloku A.
Z uwagi na znaczne zużycie ciepłej wody przyjęto schemat technologiczny typowy dla
dużej instalacji solarnej. Projektowany układ wykorzystania energii słonecznej składa
się z obiegu ładowania i rozładowania zbiorników buforowych.
Źródłem ciepła są kolektory płaskie VIESSMANN typu Vitosol DIS50 w ilości 27 sztuk
zestawionych w 3 baterie o łącznej powierzchni absorbera 132,7 m2. Kolektory będą
usytuowane na konstrukcjach wg wytycznych producenta. Kolektory będą umieszczone
pod kątem 45° do płaszczyzny dachu (pochylenie do poziomu 41° z uwagi na
pochylenie dachu 4°) w kierunku południowo-wschodnim (odchylenie od kierunku
południowego 24°). Konstrukcje i kolektory zlokalizowano na dachu Bloku A. Przy
każdej baterii kolektorów przewidziano separator powietrza z zaworem odcinającym
oraz oraz zawory odcinające każdą baterię. Nośnikiem energii w obiegu solarnym
będzie glikol propylenowy o stężeniu 40% zawierający dodatki stabilizujące i inhibitory
korozji. Ciepło z kolektorów zostanie przekazanie wodzie w wymienniku płytowym i
zmagazynowane w zbiornikach buforowych o łącznej pojemności 6000 dm3.
W obiegu rozładowania bufora gorąca woda w nim zmagazynowana będzie
przekazywać energię cieplną ciepłej wodzie użytkowej w wymienniku płytowym. Dla
umożliwienia płynnego przekazania energii woda użytkowa przepływać będzie przez
podgrzewacz wstępny i dalej do wymienników w węźle cieplnym. W zależności od
temperatury osiągniętej w podgrzewaczu wstępnym woda będzie wymagała lub nie
dogrzewania w zasilanych przez wodę sieciową w wymiennikach.
Instalacja
będzie
zabezpieczona
przed
wzrostem
ciśnienia
przez
zawory
bezpieczeństwa, a przyrost objętości wody oraz płynu solarnego będzie przejmowany
przez naczynia wzbiorcze przeponowe firmy Reflex. Rury wyrzutowe zaworów
bezpieczeństwa
płynu
solarnego
należy
wprowadzić
do
zbiornika
płynu
uzupełniającego. Do napełniania instalacji solarnej i uzupełniania ubytków płynu
przewidziano pompę ręczną skrzydełkową.
Ciepłą
wodę
użytkową
zmagazynowaną
w
podgrzewaczu
wstępnym
należy
przynajmniej raz w tygodniu przegrzać do temperatury ok. 70°C, aby nie dopuścić do
rozwoju bakterii Lagionelli. Podgrzewacz wstępny musi być wyposażony w grzałkę
elektryczną.
4
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
Pracą urządzeń w przyjętym schemacie sterować będzie regulator Vitosolic 200 firmy
Viessmann.
Przyjęcie takiego schematu działania instalacji solarnej pozwoli na maksymalne
wykorzystanie energii słonecznej przy możliwie najniższych stratach energii dzięki pracy
na niskich temperaturach.
1.4. URZĄDZENIA TECHNOLOGICZNE
Rozmieszczenie
urządzeń
przedstawiono
w
części
rysunkowej
niniejszego
opracowania.
1.4.1. Kolektory
Zastosowano kolektory płaskie typu Vitosol DIS 50.
–
ilość kolektorów
- 27 sztuk (3 baterie)
–
powierzchnia absorbera
- 4,913 m2
–
powierzchnia brutto kolektora
- 5,23 m2
–
wymiary
- 2200x2356x85mm
–
ciężar
-
–
pojemność cieczy
- 4,99 dm3
–
maksymalne ciśnienie pracy
- 0,6 MPa
–
maksymalna temperatura postojowa
- 208°C
94 kg
Kolektory będą umieszczone pod kątem 45° do płaszczyzny dachu (pochylenie do
poziomu 41° z uwagi na pochylenie dachu 4°) w kierunku południowo-wschodnim
(odchylenie od kierunku południowego 24°). Kolektory mocować na dachu przy użyciu
systemowych szyn i uchwytów, zgodnie z wytycznymi producenta. Kolektory w baterie
należy łączyć tylko przy użyciu systemowych rur łączących o średnicy 18mm.
Połączenie baterii z rurociągami rozdzielczymi wykonać przy użyciu przewodów
elastycznych φ18.
Na wyjściu rurociągów gorących z każdej baterii kolektorów umieścić regulator
przepływu a w najwyższym punkcie odpowietrznik solarny z zaworem odcinającym.
1.4.2. Wymiennik ciepła solarny
Zaprojektowano płytowy wymiennik ciepła lutowany firmy Danfoss typ XB 70H-1 60
- wymiary
- 365x172x990 mm
- maksymalne ciśnienie pracy
- 2,5 MPa
- maksymalna temperatura
- 180°C
5
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
- powierzchnia wymiany ciepła
- 14,85 m2
- masa
- 130 kg
1.4.3. Pompa obiegu solarnego
Pompa obiegu solarnego WILO typ STRATOS 25/1-10 CAN PN10 szt. 1.
- moc znamionowa pompy
- 0,14 kW
- prędkość obrotowa
- 4450 obr/min
- napięcie znamionowe
- 1~230V, 50Hz
- maksymalny pobór prądu
- 1,3A
- masa
- 4,1 kg
1.4.4. Zasobnik buforowy
Przyjęto trzy zbiorniki buforowe Viessmann typu DIS2000 z izolacja cieplną PW
- pojemność nominalna
- 2 000 dm3
- średnica
- 1 100 mm
- wysokość
- 2 494 mm
- ciężar
- 247 kg
- temperatura pracy
- 95°C
- ciśnienie pracy
- 0,3 MPa
1.4.5. Pompa ładująca bufor
Pompa ładujące WILO typ TOP-S 25/5 sztuk 1
- moc znamionowa pompy
- 0,05 kW
- prędkość obrotowa
- 2320 obr/min
- napięcie znamionowe
- 1~230V, 50Hz
- maksymalny pobór prądu
- 0,65 A
- masa
- 4,5 kg
1.4.6. Wymiennik ciepła rozładowania bufora
Zaprojektowano płytowy wymiennik ciepła firmy Danfoss typ XB 40-1 100
- wymiary
- 256x270x466 mm
- maksymalne ciśnienie pracy
- 1,6 MPa
- maksymalna temperatura
- 150°C
- powierzchnia wymiany ciepła
- 1,82 m2
6
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
- masa
- 49,6 kg
1.4.7. Pompa rozładowania bufora
Pompa rozładowania bufora (P2) WILO typ STOP-S 25/5 sztuk 1
- moc znamionowa pompy
- 0,05 kW
- prędkość obrotowa
- 2320 obr/min
- napięcie znamionowe
- 1~230V, 50Hz
- maksymalny pobór prądu
- 0,65 A
- masa
- 4,5 kg
1.4.8. Zasobnik podgrzewu wstępnego
W celu zbuforowania szczytów poboru wody zaprojektowano zasobnik podgrzewu
wstępnego firmy Viessmann typ Vitocell -L100 o pojemności 1000dm3.
–
maksymalna temperatura pracy
- 95°C
–
ciśnienie robocze
- 10 bar
–
średnica zbiornika bez izolacji
- 850 mm
–
wysokość zbiornika bez izolacji
- 1959 mm
–
masa
- 248 kg
1.4.9. Naczynia wzbiorcze
Dla instalacji solarnej dobrano dwa naczynia wzbiorcze przeponowe Reflex typ S400
–
pojemność całkowita naczynia
- 400 dm3
–
średnica zbiornika
- 740 mm
–
wysokość
- 1075mm
–
masa zbiornika
- 78 kg
–
maksymalne ciśnienie pracy
- 1,0 MPa
–
ciśnienie wstępne
- 3,3 bar
Dla zbiorników buforowych dobrano naczynie wzbiorcze przeponowe REFLEX typ
N600/6
–
pojemność całkowita naczynia
- 600 dm3
–
średnica zbiornika
- 740 mm
–
wysokość
- 1530mm
–
masa zbiornika
- 85 kg
–
maksymalne ciśnienie pracy
- 0,6 MPa
7
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
Dla zasobnika podgrzewu wstępnego dobrano naczynie wzbiorcze REFLEX typ
REFIX DT5 60
–
pojemność całkowita naczynia
- 60 dm3
–
średnica zbiornika
- 409 mm
–
wysokość
- 766mm
–
masa zbiornika
- 15 kg
–
maksymalne ciśnienie pracy
- 1,0 MPa
1.5. RUROCIĄGI I ARMATURA
W zaprojektowanej instalacji solarnej występują rurociągi obiegu glikolowego, obiegu
zbiorników buforowych oraz zimnej i ciepłej wody.
Rurociągi obiegu glikolowego wykonać z rur stalowych bez szwu łączonych przez
spawanie. Połączenia gwintowane stosuje się w miejscach montażu armatury i
urządzeń. Jako szczeliwo zastosować materiały odporne na temperaturę 220°C oraz na
działanie roztworu wodnego glikolu propylowego o stężeniu 40% a także posiadające
dopuszczenia do stosowania w budownictwie.
Rurociągi obiegu buforowego wykonać z rur stalowych bez szwu łączonych przez
spawanie. Połączenia gwintowane stosuje się w miejscach montażu armatury i
urządzeń. Do uszczelnień połączeń zastosować typowe materiały dopuszczone do
pracy przy temperaturze 115°C i ciśnienie do 6 bar.
Rurociągi wody ciepłej i zimnej wykonać z rur polietylenowych wielowarstwowych
łaczonych złączkami zaciskowymi dopuszczonych do kontaktu z wodą użytkową.
Mocowanie przewodów wykonać za pomocą typowych obejm mocujących stalowych
ocynkowanych. Przewody mocować do ścian i stropu pomieszczenia. Wszelkie obejmy
mocujące
za
wyjątkiem
punktów
stałych
muszą
posiadać
wkładki
gumowe
umożliwiające przemieszczanie się rurociągu podczas występowania naprężeń.
Przejścia rurociągów przez przegrody budowlane wykonać w tulejach ochronnych
wystających za przegrodę 20mm.
Jako armaturę odcinającą na rurociągach obiegu glikolowego należy zastosować
zawory kulowe przystosowane do pracy z glikolem.
Na rurociągach wodny użytkowej zastosować zawory kulowe gwintowane z atestem
PZH do stosowania w instalacjach wody pitnej.
8
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
W obiegu solarnym zawór spustowy połączyć za pomocą węża elastycznego za
zbiornikiem uzupełniającym. Wyloty z zaworów bezpieczeństwa wyprowadzić nad
zbiornik uzupełniający.
Aparaturę kontrolno-pomiarową stanowić będą:
–
manometry centryczne,
–
termometry techniczne,
–
czujniki temperatury
1.6. ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE
Rury stalowe ocynkowane nie wymagają zabezpieczenia antykorozyjnego.
Rury stalowe czarne po ręcznym oczyszczeniu i odtłuszczeniu, należy
zabezpieczyć antykorozyjnie przez pomalowanie farbą do gruntowania termoodporną i
farbą nawierzchniową termoodporną.
1.7. IZOLACJE TERMICZNE
Rurociągi obiegu glikolowego
Izolacje rurociągów obiegu glikolowego wykonać przez nałożenie otuliny FLEXOROCK
(normalna temperatura pracy 120°C, maksymalna 170°C, temperatura stagnacji 220°C)
o grubościach podanych w poniższej tabeli:
Wyszczególnienie
Grubość izolacji [mm]
Dn 50 mm
Dn 40 mm
Dn 32 mm
Dn 25 mm
80
70
70
70
Rurociągi układane napowietrznie owinąć dodatkowo płaszczem z blachy ocynkowanej.
Rurociągi obiegu buforowego
Rurociągi izolować otuliną Thermorock o grubości 40mm
Rurociągi wody użytkowej
Rurociągi wody ciepłej i zimnej od miejsca włączenia obiegu wygrzewania
antybakteryjnego izolować otuliną Thermorock o grubości 40mm
Wymiennik
Wymienniki płytowe zaizolować otuliną LW 80 firmy Rockwool o grubości 30 mm.
9
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
Dopuszcza się wykonanie izolacji z prefabrykowanych łupków lub mat innych
producentów izolacji. Dopuszcza się stosowanie izolacji cieplnej z mat z wełny
mineralnej pod blachą ocynkowaną lub aluminiową. Izolacje powinny być zgodne z
normą PN-B-02421:2000.
Rurociągi oznakować wg normy PN-70/N-01270 przez malowanie pasków
identyfikacyjnych i kierunku przepływu. Oznaczenie wykonać w sposób trwały w
miejscach widocznych i dostępnych.
1.8. PRÓBY I ODBIORY
1.8.1. Instalacja solarna
Przed uruchomieniem należy:
–
instalację przepłukać mieszaniną wody i sprężonego powietrza. Płukanie prowadzić
do chwili uzyskania ilości zanieczyszczeń nie przekraczającej 5mg/dm3
–
przeprowadzić próbę hydrauliczną przy ciśnieniu 9 bar
–
sprawdzić pozycje czujników,
–
sprawdzić działanie wszystkich elementów instalacji i armatury bezpieczeństwa,
–
sprawdzić ciśnienie wstępne w przeponowym naczyniu wyrównawczym,
–
wszystkie pompy i zawory regulacyjne ustawić na projektowaną wartość przepływu.
Po uzyskaniu pozytywnych wyników prób szczelności i wykonaniu niezbędnych prac
rozruchowych przystąpić do ruchu próbnego 72 godzinnego. Ruch próbny powinien być
prowadzony komisyjnie pod nadzorem serwisu producenta kolektorów z udziałem
przedstawicieli użytkownika, inspektorów nadzoru inwestycyjnego, autorów projektu i
wykonawcy.
Po napełnieniu instalacji glikolem dla pełnego odpowietrzenia włączyć obieg
wymuszony na przynajmniej 48 godzin. Sprawdzić ciśnienie w instalacji i ewentualnie
dopełnić ją czynnikiem. Należy pamiętać, że czynnik solarny wymaga znacznie
dłuższego odpowietrzania niż woda. Następnie przełączyć w tryb automatyczny.
Sprawdzić przepływ przez wszystkie części pola kolektorów. W każdej grupie
kolektorów należy zmierzyć temperatury zasilania i powrotu. Dopuszczalne są odchyłki
10%.
1.8.2. Instalacja wody użytkowej
Próby instalacji należy przeprowadzić zgodnie z “Warunkami technicznymi wykonania i
odbioru instalacji wodociągowych” zeszyt nr 7, wymagania COBRTI INSTAL, lipiec
2003r.
10
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
1.8.3. Instalacja wody grzewczej obiegu buforów
Próby instalacji należy przeprowadzić zgodnie z “Warunkami technicznymi wykonania i
odbioru instalacji grzewczych” zeszyt nr 6, wymagania COBRTI INSTAL, maj 2003r.
1.9. WYTYCZNE BRANŻOWE
1.9.1 Wytyczne budowlane
–
sprawdzić obciążenie dachu
–
wykonać mocowanie konstrukcji wsporczych do dachu
–
wykonać przebicia przez ściany i stropy dla przejścia rurociągów; uszczelnienie
przebić na granicy stref pożarowych wykonać w klasie odporności ogniowej EI60
–
wykonać szczelne przejścia przez dach rurociągów obiegu solarnego
1.9.2. Wytyczne elektryczne
–
wykonać instalację elektryczną zasilania, sterowania i sygnalizacji zgodnie z DTR
urządzeń i obowiązującymi przepisami
UWAGI KOŃCOWE
•
Zgodnie z postanowieniem Prawa Budowlanego właściciel lub zarządca
obiektu budowlanego zobowiązany jest użytkować obiekt zgodnie z jego
przeznaczeniem i wymogami ochrony środowiska oraz utrzymywać go w takim
stanie, aby nie wystąpiło zagrożenie życia lub zdrowia użytkowników oraz
bezpieczeństwa mienia.
•
Całość robót wykonać zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki
Przestrzennej i Budownictwa z 12.04.2002r w sprawie warunków technicznych
jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z późniejszymi
zmianami) oraz „Warunkami Technicznymi Wykonania i Odbioru Robót
Budowlano-Montażowych cz. II - Instalacje sanitarne i przemysłowe” oraz
zgodnie z Polskimi Normami
•
Kolektory oraz pozostałe urządzenia montować i eksploatować
zgodnie z
fabrycznymi DTR.
•
Do prawidłowego działania instalacji niezbędny jest okresowy przegląd
urządzeń a w szczególności czyszczenie filtrów, kontrola ciśnienia instalacji
solarnej
i
uzupełnianie
ubytków
oraz
sprawdzanie
urządzeń
zabezpieczających i poddawanie ich okresowym przeglądom i konserwacji.
11
Szpital Ogólny w Grajewie
Projekt instalacji solarnej
P.P.H.U. „JuWa” Białystok
____________________________________________________________________________________
Wszystkie nieprawidłowości w pracy urządzeń i instalacji powinny być
niezwłocznie usunięte przez uprawnione służby eksploatacyjne.
• Do wszystkich robót używać atestowanych materiałów i rurociągów.
• Materiały użyte do budowy instalacji wodociągowej muszą posiadać atest
PZH.
• Dopuszcza się zastosowanie urządzeń i armatury innych producentów pod
warunkiem, że będą one spełniały normy i wymagane Prawem budowlanym
dopuszczenia oraz będą posiadały projektowane parametry pracy. Przyjęte w
projekcie urządzenia i materiały stanowią jedynie wskazanie standardu im
stawianego i mogą być zastąpione przez inne posiadające co najmniej
opisany standard materiały i urządzenia.
PROJEKTANT
12
- .....................................