Wyniki 11-19 spośród 19 dla zapytania: authorDesc:"HENRYK G. SABINIAK"

Doświadczalne badania kompensatorów kształtowych w instalacjach grzewczych wykonywanych z chlorowanego polichlorku winylu CPVC


  Opisano badania eksperymentalne zmęczeniowe i niszczące ramion kompensatorów kształtowych wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu CPVC. Otrzymane wyniki i opracowane na ich podstwie wnioski porównano z wynikami otrzymanymi w pracy [1]. Na podstawie analizy wyników obydwu prac opracowane zostały nowe zalecenia dla projektantów i wykonawców instalacji grzewczych, wykonywanych z chlorowanego polichlorku winylu, zapewniających 50-letnią niezawodność i trwałość podczas ich eksploatacji.W artykule [1] przeprowadzono rozważania teoretyczne wydłużeń liniowych i naprężeń w kompensatorach kształtowych, występujących podczas eksploatacji instalacji grzewczych, wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu. Z rozważań tych wyniknął wniosek, że dotychczas stosowane zalecenia do projektowania i wykonawstwa długości ramion kompensatorów kształtowych są niewłaściwe (zbyt długie ramiona). W celu zweryfikowania wyników otrzymanych na podstawie rozważań teoretycznych: analitycznych i numerycznych [1], w kolejnym etapie badań kompensatorów wykonywanych z tworzyw sztucznych [2] przeprowadzono serię badań doświadczalnych zmęczeniowych i niszczących. Zadaniem badań doświadczalnych była ocena wyników rozważań teoretycznych, a tym samym założeń przyjętych w pracy [1]. Miały określić również, czy instalacje wykonywane z chlorowanego polichlorku winylu będą działały niezawodnie przez zakładany czas ich eksploatacji, szacowany na 50 lat. Przedmiotem badań były elementy instalacji grzewczych, a dokładnie ramiona kompensatorów przedst[...]

Badania właściwości materiałowych rur wykonanych z jednorodnych tworzyw sztucznych stosowanych w instalacjach grzewczych DOI:10.15199/9.2107.7.1

Czytaj za darmo! »

1. Wstęp Tworzywa sztuczne, dzięki swoim zaletom skutecznie zastępują stal w instalacjach ogrzewczych i ciepłej wody użytkowej. Producenci tworzą coraz bardziej doskonałe 272 CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA 48/7 (2017) systemy rur i kształtek wykonywanych z polimerów lub kompozytów tworzywa z aluminium czy włókna szklanego. W tabeli 1 zamieszczono właściwości materiałowe podawane w katalogach producentów systemów instalacyjnych, które są niezbędne przy określaniu kompensacji wydłużeń instalacji pod wpływem zmian temperatury [1], [2], [3], [4], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [14]. Instalacje z tworzyw sztucznych mają wiele zalet w stosunku do wykonanych ze stali lub miedzi: są lekkie, łatwe w montażu, mają gładką powierzchnię wewnętrzną, co znacząco obniża opory przepływu czynnika, a tym samym i straty ciśnienia oraz wykazują odporność na korozję. Wadami instalacji wykonanych z polimerów są procesy starzeniowe, brak odporności na promieniowanie UV, przepuszczalność gazów z otoczenia zewnętrznego oraz konieczność kompensacji wydłużeń liniowych wraz ze zmianą ich temperatury pracy. Zapewniając poprawność działania i trwałości instalacji należy zadbać o właściwą kompensację wydłużeń prostych odcinków rurociągów. Producenci podają w katalogach zasady kompensacji wydłużeń liniowych zamieszczając informacje w formie współczynników, tabel bądź w postaci wykresów lub wzorów obliczeniowych. Zasady te opierają się na odczytywaniu lub obliczaniu wartości przyrostów wydłużeń przewodów Δl wskutek wzrostu temperatury (różnica między temperaturą montażu a pracy instalacji): (1) gdzie: Δl - przyrost długości rurociągu między podporami stałymi, mm, L - długość odcinka rury podlegającej kompensacji, m, l =  Lt α - współczynnik liniowej wydłużalności termicznej tworzywa, mm/(m·K), Δt - różnica temperatury montażu i eksploatacji instalacji, K. W poradnikach projektanta przy obliczaniu długości ramie[...]

Wymagania stawiane wodzie stosowanej w instalacjach i sieciach grzewczych DOI:10.15199/9.2017.8.4

Czytaj za darmo! »

1. Wprowadzenie W instalacjach centralnego ogrzewania ciepło najczęściej rozprowadzane jest za pomocą wody, krążącej w systemie rur i przez elementy oddające ciepło, np. takie jak grzejniki lub pętle ogrzewania płaszczyznowego. Niezależnie od systemu, efektywność pracy jest w dużej mierze zależna od jakości wody wprowadzanej do obiegu. Czynnik grzewczy o dużej zawartości jonów, głównie węglanów i wodorowęglanów, powoduje wytrącanie osadów, szczególnie w miejscach o najwyższej temperaturze, czyli kotłach i wymiennikach ciepła. Powstała w ten sposób warstwa, tzw. kamienia kotłowego zmniejsza skuteczność wymiany ciepła z otoczeniem, co obniża sprawność całego systemu zwiększając koszty eksploatacji. Odłożone na metalowych powierzchniach osady sprzyjają rozwojowi korozji lokalnej, a w skrajnych przypadkach mogą przyczynić się do uszkodzenia kluczowych elementów systemu grzewczego. Korozja w instalacjach grzewczych rozwija się również niezależnie od osadów węglanowych i może być intensyfikowana przez wiele czynników, na przykład takich jak nieodpowiednie pH, czy wysokie stężenie rozpuszczonych gazów [2], [8], [9]. Czynniki te są podstawową przyczyną nieefektywnej pracy systemów grzewczych i ich awarii. Jak z tego wynika, długa i bezawaryjna praca systemu grzewczego wiąże się nierozerwalnie z jakością płynącego w instalacji czynnika. 2. Wymagania stawiane wodzie w instalacjach grzewczych Za kryterium jakości wody wypełniającej instalacje grzewcze przyjmuje się czynniki warunkujące szybkość zachodzenia procesów korozyjnych i osadotwórczych. Stanowi o tym Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie §133 pkt. 4 [9] oraz norma PN-93/C-04607 [8]. W normie [8] określone są wymagania stawiane wodzie grzewczej oraz systematyka jej badań. Wymagania przytoczonego aktu normatywnego [8] formalnie nie obejmują instalacji z kotłami o mocy grzewczej do 25 kW. No[...]

Badania jakości wody do napełniania i uzupełniania instalacji grzewczych DOI:10.15199/9.2017.9.1


  1. Wprowadzenie Od jakości czynnika rozprowadzającego ciepło w systemach grzewczych zależy efektywność i trwałość ich pracy. Woda, jako najczęściej wykorzystywany czynnik w wewnętrznych instalacjach centralnego ogrzewania, powinna spełniać wymagania normy PN-93/C-04607 [3] oraz opisane w pracy [5]. W praktyce instalacje grzewcze są uzupełniane najczęściej wodą pitną z sieci wodociągowej lub wodą z sieci ciepłowniczej. Ze względu na inne funkcje, pełnione przez wodę w tych źródłach, różne są również jej właściwości fizykochemiczne. Badania przeprowadzono starając się ustalić zasadność stosowania wody z obu tych źródeł w instalacjach grzewczych, przez oznaczenie podstawowych parametrów decydujących o jej właściwościach korozyjnych. 2. Badania W maju 2016 r. wykonano badania chemiczne próbek wody pobranych z 3 punktów czerpalnych zlokalizowanych w budynku Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej z zaworów: - czerpalnego bez perlatora z wewnętrznej instalacji wodociągowej budynku (określana jako próbka wody wodociągowej), - spustowego z instalacji centralnego ogrzewania - stanowiska wykorzystywanego do ćwiczeń dydaktycznych (określana jako próbka wody z instalacji centralnego ogrzewania), - spustowego umieszczonego w rozdzielaczu po stronie wysokiej węzła cieplnego (próbka wody z sieci ciepłowniczej). W badaniach oznaczano: - temperaturę - przy pobieraniu każdej próbki, - odczyn pH - metodą elektrometryczną, - mętność - metodą fotometryczną oraz organoleptycznie, - barwę - organoleptycznie (wizualnie) oraz porównawczo wg skali platynowej, - zapach ‒ organoleptycznie, - zasadowość ogólną - wobec oranżu metylowego, - twardość ogólną - metodą wersenianową, - azot amonowy - metodą spektrofotometryczną z odczynnikiem Nesslera, - chlorki - metodą Mohra, `[...]

Właściwości i recykling tworzyw sztucznych stosowanych w instalacjach grzewczych DOI:10.15199/9.2017.10.2


  Stosowanie tworzyw sztucznych w instalacjach budowlanych stało się standardem. Przyczyniło się do tego wiele czynników, do których zaliczyć należy przede wszystkim niepodatność na korozję elektrochemiczną, małą chropowatość [12] oraz brak tendencji do odkładania się w nich osadów. Rury z tworzyw sztucznych charakteryzują się złą przewodnością cieplną, ale dobrymi właściwościami tłumienia drgań i hałasów. Są lekkie, giętkie i mogą być łączone w szybki sposób (m.in. przez zgrzewanie, zaprasowywanie lub zaciskanie), co ułatwia ich transport i montaż. Deklarowana żywotność instalacji z tworzyw sztucznych wynosi 50 lat [13], [15], jednak często zapomina się, że jest ona ściśle związana z warunkami pracy (głównie temperaturą), o czym informują producenci. Czynnikiem decydującym o wyborze tego rodzaju materiału jest również niska cena. Wszystkie te cechy są porównywane z właściwościami tradycyjnych materiałów, jakimi są metale i ich stopy (głównie stal i miedź). W inżynierii sanitarnej, do produkcji rur z tworzyw sztucznych, wykorzystywane są polimery z grupy poliolefin (zbudowane z długich łańcuchów węglowych, uzupełnionych atomami wodoru) oraz polimerów winylowych ̶ powstałych w wyniku rozerwania podwójnego wiązania między atomami węgla (zalicza się do nich również związki zawierające w swojej strukturze inne atomy poza wodorem i węglem) [6], [14], [16]. Rury polimerowe dzięki wymienionym właściwościom zyskały popularność, choć nie są pozbawione wad. Znaczna rozszerzalność cieplna w stosunku do metali, powoduje zmianę kształtu elementów, wraz ze zmianą temperatury panującej na zewnątrz lub w ich wnętrzu (szczególnie przy transporcie czynnika grzewczego). Powoduje to konieczność odpowiedniego montażu rurociągów, który zapewni możliwość ruchu instalacji (kompensacji wydłużeń), zabezpieczając ją przed utratą stateczności i uszkodzeniami [13], [14]. W porównaniu z tradycyjnymi rurami metalo400 CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WEN[...]

Wpływ grubości żeber na wartości temperatury na powierzchni płyty w ogrzewaniu podłogowym DOI:10.15199/9.2018.3.4


  W publikacjach [1], [2], [3] zaprezentowany został pasywny, bez dostarczania energii z zewnątrz, sposób intensyfikacji wymiany ciepła w ogrzewaniu podłogowym. Sposób ten polegał na zwiększeniu powierzchni oddawania ciepła przez osadzenie poprzecznych żeber na rurach z czynnikiem zasilającym. Całość zalana została warstwą jastrychu. Przeprowadzone badania numeryczne i empiryczne wykazały możliwość osiągnięcia na zewnętrznej powierzchni grzejnika podłogowego korzystnych, z punktu widzenia komfortu cieplnego, równomiernych wartości temperatury, przy znacznym obniżeniu temperatury czynnika grzewczego. Uzyskana pozytywna współzależność pomiędzy wartościami temperatury otrzymanymi z analiz numerycznych i pomiarów empirycznych płyty grzewczej, wskazała na możliwość realizacji kolejnych badań ogrzewania podłogowego z rozwiniętą powierzchnią wymiany ciepła (żebra) przy użyciu technik numerycznych oraz do dalszej analizy wpływu zmian grubości żeber prostokątnych na rozkład temperatury na powierzchni płyt grzewczych. W technice cieplnej zastosowanie żeber, prętów, czy igieł na elementach przewodzących czynnik grzewczy ma na celu zwiększenie powierzchni wymieniającej ciepło z otoczeniem. Realizowane jest to w warunkach konwekcyjnej wymiany ciepła, czyli w przypadku, gdy współczynnik przejmowania ciepła między powierzchnią zewnętrzną ciała stałego, a otaczającym go płynem (w tym wypadku powietrzem) jest kilkadziesiąt razy mniejszy niż po stronie wewnętrznej. Cechą charakterystyczną osadzanych na rurze żeber jest to, że stosunek ich wysokości do grubości jest bardzo duży. Stąd można przyjąć, że rozkład temperatury w żebrach jest funkcją tylko ich wysokości, a nie grubości [5]. W przypadku przedstawianych badań zastosowanie żeber zatopionych w warstwie jastrychu realizowane było w warunkach przewodzenia ciepła, czyli przekazywania energii wewnętrznej pomiędzy bezpośrednio stykającymi się częściami różnych ciał [4], których współczynni[...]

Rury ożebrowane w instalacji chłodzenia podłogowego DOI:10.15199/9.2018.4.2


  1. Wprowadzenie Płaszczyznowe instalacje grzewcze składają się z wężownicy zatopionej w warstwie jastrychu. Cieszą się one dużą popularnością w obiektach mieszkalnych, biurowych, sakralnych, jak i użyteczności publicznej. Głównie dzięki możliwości ich wykorzystania w okresie zimowym jako grzejników zapewniających pionowy rozkład gradientu temperatury w pomieszczeniu [3]. Najwyższa temperatura odczuwana jest na poziomie stóp, a najniższa na wysokości głowy. W ogrzewaniu podłogowym największa ilość ciepła oddawana jest przez promieniowanie, dzięki czemu możliwe jest obniżenie temperatury wewnątrz pomieszczenia o 1K-2K, spełniając jednocześnie warunki komfortu cieplnego i umożliwiając tym samym zmniejszenie zużycia ciepła do ogrzewania [7]. W okresie letnim instalacja podłogowa zatopiona w warstwie jastrychu może być wykorzystana do chłodzenia powietrza w pomieszczeniu. Chłodzenie podłogowe nie należy do zbyt popularnych sposobów obniżania temperatury powietrza w pomieszczeniu głównie z uwagi na ryzyko kondensacji pary wodnej na powierzchni podłogi oraz ze względu na niską wydajność chłodniczą systemu (30 W/m2-50 W/m2). Badania wykazały, że system ten osiąga najwyższą moc chłodniczą (ok. 100 W/m2) w przypadku, gdy promieniowanie słoneczne dociera bezpośredniego do powierzchni podłogi, szczególnie przez okna i świetliki [2], [7]. Dlatego też chłodzenie podłogowe jest szczególnie korzystne w budynkach o dużym przeszkleniu przegród, np. hale lotniskowe (międzynarodowe lotnisko Xi’an Xianyang w Chinach), czy hole wejściowe [7]. Wydajność chłodnicza systemu podłogowego może być zwiększona dzięki obniżeniu temperatury czynnika chłodzącego lub zwiększenie jego przepływu, bądź też przez zmniejszenie odległości między rurami z czynnikiem chłodzącym [2]. Temperatura czynnika chłodzącego determinowana jest koniecznością zapewnienia minimalnej temperatury powierzchni płyty. Według [2] wartość ta ze względu na komfort cieplny, n[...]

Badania wytrzymałości zmęczeniowej systemów instalacyjnych DOI:10.15199/9.2019.4.2


  Tworzywa sztuczne na stałe wpisały się w krajobraz systemów instalacji sanitarnych. Instalacje grzewcze oraz ciepłej wody użytkowej wykonane z tworzyw sztucznych ze względu na swoje liczne zalety już od dawna stały się alternatywą tradycyjnych materiałów takich jak: stal i miedź. Jednak termiczne wydłużenia liniowe instalacji wykonane z tworzyw sztucznych są dużo większe niż dla stali lub miedzi. Dlatego producenci wprowadzili na rynek systemy rur wielowarstwowych - kompozytowych. Rury instalacyjne wykonane w takich technologiach z tworzyw sztucznych są wzmacniane warstwą włókna szklanego lub folią z aluminium. Ich współczynniki wydłużalności liniowej α wraz ze wzrostem temperatury są porównywalne z wydłużalnością rur miedzianych. Zwiększa się również ich wytrzymałość mechaniczna i trwałość. Te zalety rur wielowarstwowych nie zwalniają jednak projektantów i wykonawców instalacji od kompensacji wydłużeń liniowych, tak istotnych w długotrwałej i bezawaryjnej pracy instalacji grzewczej czy ciepłej wody użytkowej. Producenci systemów rur wielowarstwowych podają w katalogach metody kompensacji wydłużeń. Formy zaleceń kompensacji przyjmują różną postać: tabel, wykresów lub wzorów obliczeniowych [1] ,[ 5], [7], [8], [9], [10], [11], [17], [19]. Wszystkie te metody opierają się na określaniu wartości przyrostu wydłużenia prostych odcinków przewodu instalacyjnego Δl wraz ze wzrostem temperatury Δt. Δl = α ∙ L ∙ Δt (1) gdzie: Δl - przyrost długości rurociągu między podporami stałymi, mm, L - długość odcinka przewodu podlegającego wydłużeniu, m, α - współczynnik liniowej wydłużalności termicznej przewodu, mm/(m·K), Δt - różnica między temperaturą montażu a eksploatacją instalacji, K. Proces wydłużeń odcinków instalacji przedstawiono na rys. 1. W poradnikach dla projektantów można znaleźć zalecenia o pomijaniu zjawiska kompensacji niektórych systemów rur wykonanych z [...]

Straty ciepła w przewodach zbiorczych gruntowych źródeł ciepła DOI:10.15199/9.2018.2.3


  Konieczność korzystania z odnawialnych źródeł energii, wydaje się być w dzisiejszych czasach, bezdyskusyjna. Jednym z najdogodniejszych źródeł do jej pozyskiwania jest grunt - energia geotermalna. Pozyskuje się ją stosując wymienniki ciepła: ● poziome (w postaci rurociągów zakopanych kilkadziesiąt centymetrów poniżej głębokości przemarzania gruntu), ● pionowe (kilkudziesięciometrowe sondy zagłębione pionowo lub skośne do powierzchni gruntu). W obydwu przypadkach są to wymienniki o małej dyspozycyjnej gęstości strumienia ciepła, ok. 20 W/m-40 W/m, co sprawia że muszą zajmować stosunkowo dużą powierzchnię terenu [3], [5]. O ile zagadnienia wymiany ciepła w samych wymiennikach są dość dobrze rozpoznane zarówno na drodze teoretycznej [1] jak i eksperymentalnej (w tym na obiektach komercyjnych [10]), to problem strat ciepła w przewodach zbiorczych był dotąd zaniedbywany. W artykule przedstawiono próbę określenia strat ciepła pary rurociągów zasilającego i powrotnego (przewodów zbiorczych) łączących pompę ciepła i studnię zbiorczą dolnego gruntowego źródła ciepła. 2. Dolne gruntowe źródła ciepła Wymienniki gruntowe zbudowane są najczęściej z rur polietylenowych zakopanych w ziemi, od której pozyskują energię słoneczną lub energię z jądra planety. O ich wydajności cieplnej decyduje szereg czynników, w tym: struktura hydrogeologiczna gruntu i konstrukcja wymiennika (rodzaj wymiennika, odległość rur itp.). Ze względów hydraulicznych (zależność mocy pompy od długości przewodów) sieć rurociągów najczęściej składa się z pętli łączących się w rozdzielaczu, tzw. studni zbiorczej, skąd nośnik ciepła trafia przewodami zbiorczymi do pompy ciepła lub wymiennika pośredniego [6]. Jako nośnik ciepła stosuje się wodne roztwory glikoli, które ze względu na dużą lepkość i małą prędkość przepływu cechuje ruch laminarny. Jest to szczególnie typowe CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA 49/2 (2018) 57 Rys. 1. Schemat układu zasilani[...]

« Poprzednia strona  Strona 2