A.1-UT - VYTÁPĚNÍ SEZNAM PŘÍLOH:

A.1-UT - VYTÁPĚNÍ SEZNAM PŘÍLOH: A.1-UT-1 - Technická zpráva A.1-UT-2 - Půdorys 1.PP A.1-UT-3 - Půdorys 1.NP A.1-UT-4 - Půdorys 2.NP A.1-UT-5 - Schéma zapojení kotelny A.1-UT-6 - Schéma zapojení topných těles A.1-UT-7 - Rozdělovač a sběrač A.1-UT-8 - Soupis výkonů

1

A.1-UT-1 TECHNICKÁ ZPRÁVA Investor : Město Rokytnice v Orlických horách, Nám. Jindřicha Šimka 3 Akce : Mateřská škola, Horská 172, 517 61 Rokytnice v Orlických horách Stupeň: Prováděcí dokumentace Profese: Zařízení pro vytápění staveb 1. ÚVOD Projekt navazuje na dokumentaci pro stavební řízení vypracovanou firmou DEKPROJEKT s.r.o. (Ing. Luboš Káně) a řeší výměnu zdroje tepla pro vytápění a realizaci nové otopné soustavy v budově mateřské školy ve městě Rokytnice v Orlických horách. Objekt má 2 nadzemní podlaží. Část objektu je podsklepená. Kotelna je umístěná v suterénu. Pro vytápění je nyní využíván kotel na tuhá paliva s manuální obsluhou. V rámci celkové modernizace objektu mate řské školy bylo rozhodnuto v předchozím stupni provést instalaci nízkoemisních kotlů na hnědé uhlí s automatickou dodávkou paliva. V rámci modernizace objektu bude provedeno zateplení obvodových st ěn a střechy objektu. Dále budou vyměněny výplně otvorů. 1.1 Popis stávajícího stavu otopné soustavy Objekt je vytápěn teplovodní systémem. Zdrojem tepla objektu je stávající teplovodní kotelna na tuhá paliva, spalující tuhá paliva (hn ědé uhlí). Kotelna a sklad paliva jsou umístěny v 1.PP budovy. Kotelna je osazena poloautomatickým kotlem CARBOROBOT PV 80, se zásobníkem paliva 0,5m 3 instalovaný roku 2001 ( palivo hnědé uhlí ořech 2, 3, jmenovitý výkon 70 kW). Otopný systém budovy byl původně proveden jako samotížný, v současné době je u kotle osazena čtyřcestná regulační armatura a oběhové čerpadlo. Zabezpečení topného sytému je tlakovou expanzní nádobou a pojistným ventilem. Stávající teplotní spád je 90/70oC. Teplosměnnou plochu tvoří ocelové článkové radiátory, umístěné většinou v parapetech pod okny jednotlivých místností a žebrované registry osazené pod stropem hygienických zázemí. Přívodní potrubí horizontální je vedeno převážně pod stropem 1.NP, vratné nad podlahou 1.NP budovy. Dimenze potrubí odpovídá gravita čnímu systému cirkulace. V prostorech přístupných dětem (vyjma šatny v 1. NP) jsou tělesa opatřeny ochrannými kryty z ocelových profilů, s výplní ze dřevěných latí. Tělesa jsou připojena přes uzavírací kohouty pro samotížný systém bez termostatické regulace. Příprava TV je realizována lokálně v elektrických akumulačních ohřívácích, které jsou umístěny vždy v místech spotřeby jednotlivých částí objektu (kotelna, hygienická zázemí). V učebnách jsou pro urychlení zátopu a jako záložní zdroj v p řípadě výpadku kotelny instalovány elektrická akumulační kamna.

2

2. TEPELNĚ TECHNICKÉ A ENERGETICKÉ VÝPOČTY Tepelné ztráty byly převzaty z předchozího stupně pro projektové dokumentace a kontrolovány novým výpočtem dle ČSN EN 12831. 2.1. Klimatické podmínky Výpočtová venkovní teplota 0e [°C]

-18

Průměrná roční teplota venkovního vzduchu 0m,e [°C]

3,6

Počet dnů v otopné období di3 [dní]

258

2.2. Tepelná bilance Tepelné ztráty objektu byly vypočteny dle ČSN EN 12831 [4]. Teploty ve vytápěných a nevytápěných místnostech byly voleny dle ČSN EN 12831 [4]. Součinitele prostupu tepla byly spočteny dle ČSN EN ISO 6946 [3] a nebo převzaty ze stavební projektové dokumentace [2]. Vypočtený celkový návrhový tepelný výkon a výkon navržených otopných ploch jsou v následující tabulce. Tab. 2.: Návrhové výkony Celkový návrhový tepelný výkon Hi_ [kW]

54,5

Celkový navržený výkon otopných těles Tr [kW]

61,3 4

Potřebný výkon pro přípravu TV Tv [kW]

2.3 Energetické nároky a spotřeby tepla a paliva Roční spotřeba tepla pro vytápění:

364,5 GJ

Celková roční spotřeba paliva pro vytápění: 26 240,0 kg 37,5m 3

Roční objem potřebného paliva: Poznámka:

Pro výpočet spotřeby paliva byla zvažována výhřevnost 17MJ/kg (hnědé uhlí-ořech 2) Účinnost spalování: 87% Hustota sypná = 700kg/m3

3. POPIS TECHNICKÉHO ŘEŠENÍ VYTÁPĚNÍ 3.1 Zdroj tepla – kotle na tuhá paliva Nový zdroj tepla musí splňovat definici nízkoemisního zdroje dle požadavk ů Metodického pokynu [2] dle následující tabulky.

3

Tab. 1: Požadavky metodického pokynu [2] na kotel obsah kyslíku [%]

Jmenovitý tepelný příkon zdroje < 0,05 MW

Jmenovitý tepelný příkon zdroje < 0,05 MW

10

2200 (4210)

1250(2400)

TOC » [mg.nr ] ([mg.kWlr ])

10

80(160)

70(140)

TZL[mg.m-3]([mg.kWh-1])

10

70(140)

70(140)

Minimální garantovaná účinnost [%]

82

85

Přípustná komínová ztráta [%]

14

12

Sledovaný parametr

Referenční

CO [mg.nr3] ([mg.kWlr1]) 1

3

1

1)

celkový organický uhlík (TOC) - Úhrnná koncentrace všech organických látek s výjimkou methanu vyjádřená jako celkový uhlík

Jako zdroj tepla jsou navrženy například 2 kotle na hnědé uhlí ořech 2 s automatickou dodávkou paliva o jmenovitých výkonech kotl ů 48 kW a 14 kW. Kotle budou umístěny do prostoru kotelny. Požadované parametry kotl ů jsou v následujících tabulkách. Tab. 2: Parametry kotlù Parametry

Kotel K1

Kotel K2

Požadovaný jmenovitý výkon [kW]

48 kW

> 14 kW

Účinnost při jmenovitém výkonu [%]

>88,2

>85,5

Regulovatelnost výkonu [%]

30-100

Třída kotle dle ČSN EN 303-5 [7]

3 a lepší

Pracovní přetlak vody [KPa]

200

Zkušební přetlak vody [kPa]

400

Doporučená provozní teplota topné vody [°C]

65-80

Nejmenší přípustná teplota vratné vody [°C]

60

Tab. č. 3 Tepelně technické parametry kotlů při spalování hnědého uhlí Kotel K1 K2 48 Jmenovitý výkon /kW/ 14 4,5-14 14-48 Regulovatelný výkon /kW/ 1,0-3,1 3,3-11,0 Spotřeba paliva /kg/h/ 88 36 Doba hoření při jmenovitém výkonu /hod/ 168 154 Teplota spalin - při jmenovitém výkonu /oC/ Teplota spalin - při minimálním výkonu /oC/ Účinnost /%/

93

81

85,5

88,2

4

3.1.1 Popis kotlů Hlavní částí kotle, vycházejícího z principu spodního p řikládání paliva, je kotlové těleso svařované z ocelových kotlových plechů. Všechny části kotlového tělesa na rozhraní spalin a topné vody jsou vyrobeny z plechu o tloušťce 5 mm. V přední části kotlového tělesa je spalovací komora s hořákem, v zadní části kotlového tělesa je 3tahový lamelový výměník, kde dochází k rozhodujícímu předávání tepla ze spalin do topné vody. Do lamelového výměníku lze (na přání) instalovat mechanicky čistič, kterým pomocí páky na boku kotle lze průběžně čistit teplosměnné plochy Hořák, vycházející z principu spodního přikládání paliva, je tvořen šnekovým podavačem paliva a ocelovým roštem. Podavač paliva je tvořen žlabem pro přívod paliva, kanálem pro přívod spalovacího vzduchu a jejich pružným propojením, které slouží pro vyrovnávaní tlaku pod ohništěm a zamezení prostupu kouře do zásobníku paliva během procesu hoření Pod spalovací komorou je popelníková zásuvka a tvarové lože pro p řípadnou montáž odpopelňovače. Vedle kotle je umístěn zásobník paliva, který ústí do šnekového podavače paliva. Za zásobníkem paliva je havarijní hasicí za řízení, které vyúsťuje v zásobníku nad šnekovým podavačem paliva. Ventilátor pro spalovací vzduch je umístěn na boku kotle pod zásobníkem paliva a je napojen na podavač paliva. Množství spalovacího vzduchu je regulováno řídící jednotkou kotle nebo škrticí klapkou na straně sání ventilátoru. Vstup a výstup topné vody pro připojení k topnému systému je situován v zadní časti kotle a je proveden dvěmi vývody. V zadní části kotle nahoře je kouřový nástavec pro odvod spalin do komína. Kotlové těleso, jeho víko a dvířka jsou izolovány zdravotně nezávadnou izolací, která snižuje ztráty sdílením tepla do okolí. Ocelové opláštění je barevně upraveno kvalitním komaxitovým nástřikem.

3.1.2 Předepsané palivo Předepsaným palivem je hnědé uhlí ořech 2. Požadované parametry paliva jsou v následující tabulce. Zrnitost [mm]

10-25

Výhřevnost [MJ/kg]

Min. 17 3

Sypná hmotnost [kg/m ]

700-740

Obsah bitumenů [%]

Max. 3,5

Obsah vody [%]

Max. 20

Obsah popele [%]

Max. 12

Obsah síry [%]

Max. 0,9

Měrná sirnatost [g/MJ]

Max. 0,5

Obsah prachu [%]

Max 10

Teplota tání popela [°C]

Min. 1 500

Palivo bude skladováno v uhelně sousedící s kotelnou. Zásobování a uložení paliva zůstane stávající. Plocha pro uskladnění paliva: 10m2 Skladovaný objem: 15m3 Četnost zavážení paliva: 3 x pro topné období

5

3.1.3 Přednosti kotle: - automatický provoz kotle - možnost spalování obnovitelného zdroje energie v podob ě dřevěných pelet - mechanický přísun paliva z vestavěného zásobníku do spalovací komory - jednoduchá, časově nenáročná obsluha a údržba - nízké provozní náklady - nízká emisní zátěž pro okolí - 3-tahová konstrukce výměníku zaručující vysokou účinnost - moderní design - možnost připojení mechanického čištění teplosmenných ploch výměníku (na přání) - možnost připojení odpopelňovače (na přání) 3.1.4 Spalinové cesty: Kotle budou připojeny kouřovody z nerezových materiálů na samostatné komínové vložky DN200 a DN150 instalované ve stávajícím komín ě. Odvod spalin bude pomocí kouřovodu DN150 a DN200, provedených z nerezového materiálu 1 mm jakosti 17 349. Komínová vložky budou opatřeny tepelnou izolací LSP AL 20mm a komínovými st říškami, vymetacím dílem s nádobou pro vybírání sazí a společnou komínovou brankou. Komínová hlava bude ukončena zaplechováním. Kouřovody budou opatřeny čistícími a kontrolními otvory dle ČSN 73 4201. Montáž kouřovodů provede odborná kominářská firma. Větrání kotelny je přirozené a bude ponecháno stávající. Přívod spalovacího vzduchu bude proveden stávajícím větracím průduchem vedeným do venkovního prostoru. Pro zajištění spolehlivého hoření je potřeba zajistit přívod vzduchu v hodnotě 120m3/h. 3.1.4 Zabezpečovací zařízení kotelny: Zabezpečení obou kotlů bude provedeno pojistnými ventily DN15 a DN20 pro přetlak 250 kPa. Roztažnost topné vody bude zachycena tlakovou expanzní nádobou s membránou o objemu 200L/600kPa. Vodní objem soustavy v četně akumulační nádrže činí 1700L. Provozní tlakové poměry teplovodní otopné soustavy budou následující: -plnící tlak plynu (hydrostatický tlak topné soustavy): 85kPa (ozna čit modře) -plnící tlak vody ve studeném stavu: 105kPa (označit zeleně) -nejvyšší provozní tlak: 250kPa (označit červeně) Před tlakoměry v rozsahu 0-400kPa je třeba instalovat kohout tlakoměrný zkušební (s možností připojení zkušebního tlakoměru). Navrhované kotle není nutné zabezpe čit proti přetopení při výpadku elektrické energie pomocí chladící vody z vodovodního řadu (odpadá chladící smyčka). Automatika kotle zaručí odstavení provozu kotle při poruchových stavech chlazení. Doplňování vody do otopného systému bude upravenou vodou kabinetovou úpravnou vody. Zapojení úpravny bude p řes sdruženou uzavírací, oddělovací armaturu s fitrem a motorickým pohonem. Pro ochranu kotlů proti kondenzaci a nízkoteplotní korozi je dále u obou kotl ů navržen směšovací okruh s trojcestným ventilem a oběhovým čerpadlem pro cirkulaci v kotlovém okruhu. Chod čerpadel a regulačních ventilů bude ovládán automatickou regulací kotelny.

6

Pro prodloužení provozu při spalování a stabilizaci výkonů kotlů je dále navržena akumulační nádoba o objemu 1000L. Objem nádoby umož ňuje provozovat kotel na vyšší výkon v době provozu a prodloužit dobu vytápění. Nádoba bude vybavena vestavěným zásobníkovým ohřívačem TV o objemu 160L. Pro letní provoz oh řevu TV bude akumulační nádoba osazena elektrickou topnou spirálou o výkonu 6kW/400V. Rozvod teplé vody bude regulován směšovacím termostatickým trojcestným ventilem s výstupní teplotou 55°C. Okruh bude jištěn pojistným ventilem DN 15 o otevíracím přetlaku 600 kPa a bude na něm osazena expanzní nádoba o objemu 8L a max. provozním tlaku 1MPa. 3.2 Teplovodní otopná soustava Stávající rozvody tepla a otopná tělesa budou odstraněny a bude provedena nová otopná soustava. Soustava bude rozdělena do 5 topných větví připojených na rozdělovač a sběrač. Větve budou společně ekvitermně regulovány přes trojcestný regulační ventil. Teplotní spád topného sytému byl zvolen 75/60oC, v kotlovém okruhu bude 80/60oC Topné výkony a průtoky jednotlivými větvemi jsou uvedeny na schématu kotelny, po montáži bude provedeno proměření průtoku a zaregulování topných větví na regulačních ventilech osazených na zpětném potrubí. Tlaková ztráta topných okruhů (mimo odporu regulačních ventilů) je uvedena v následující tabulce: topná větev

DN

V2 V1 V5 V4 V3

32 32 20 20 20

Tlak. ztráta kPa 14,5 15,0 7,0 8,0 6,5

průtok kg/h 1 170 1 221 430 413 281

3.2.1 Potrubní rozvody Potrubní rozvod kotlového okruhu je navržen z ocelových trubek sva řovaných závitových spojovaných svářením jakost 11 353.0 nízkotlakých a středotlakých. Topné větve připojené na rozdělovače budou provedeny z Cu trubek spojovaných pájením. Navržené trasy potrubí jsou patrná z výkresové části dokumentace. Ostatní prvky (armatury) jsou specifikovány v soupise výkonů. Potrubí v 1.PP budou uložena na ocelových konzolách pomocí třmenů a typových objímek. Potrubí vedená v 1 a 2.NP budou vedena v srážce zdiva nad podlahou. Na nejvyšším míst ě budou osazeny odvzdušňovací ventily, na nejnižším vypouštěcí armatury. Všechny uzavírací a regulační armatury v potrubí budou pro případnou demontáž opatřeny připojovacím šroubením. Vyvažovací armatury budou montovány do potrubí s pat řičnými délkami přímých úseků před a za ventily. 3.2.2 Teplosměnná plocha Otopná plocha bude tvořena deskovými otopnými tělesy s integrovaným ventilem (spodní připojení) typ VK, provedení 11, 21, 22, 33 500, 600 a 900mm. Součástí těles jsou odvzdušňovací ventily a držáky pro zavěšení. Tělesa budou osazena termostatickými hlavicemi a regulačním a vypouštěcími šroubeními pro tělesa VK a připojení Cu trubkami 15mm. Přípojky topných těles budou vedeny v drážce zdiva pod omítkou, tělesa VK budou tedy připojena rohovými šroubeními s připojením ze stěny.

7

3.2.3 Montážní pokyny Po provedení montáže bude proveden proplach systému a zkoušky t ěsnosti a zkoušky provozní v délce 24 hodin dle ČSN 060310. Provozní zkoušky lze provád ět pouze po úspěšně vykonané zkoušce těsnosti. Zkoušky těsnosti a provozní zkoušky jsou součásti dodávky dodavatele otopné soustavy a provád ějí se za účasti zástupce investora a musí být potvrzeny protokolem o zkoušce. Dále bude provedeno vyregulování topných v ětví a proměření průtoků balančním přístrojem (výpočtové hodnoty požadovaných průtoků jsou uvedeny na výkresech schémat). Nastavení průtoků topnými tělesy bude provedeno na integrovaných ventilech v tělesech. Demontované prvky budou odvezeny do šrotu po dohod ě se zástupcem investora. Topné rozvody ocelové budou opatřeny základními syntetickými nátěry. Teplovodní rozvody budou opatřeny izolací z minerální plsti s povrchovou úpravou AL folií, potrubí Cu vedená ve zdivu budou opatřena izolací z PE. Tloušťky izolací budou v souladu s platnou legislativou (vyhláškou č. 193/2007 Sb, tl. dle §4, odst) 3.2.4 Provozní podmínky soustavy Zahájení provozu a topné zkoušky budou provedeny dle ČSN 06 0310 a podkladů výrobců jednotlivých zařízení. Obsluha kotelny bude prováděna zaškolenou obsluhou starší 18let (není nutné oprávnění topiče). 4. POŽADAVKY NA OSTATNÍ PROFESE 4.1 Silnoproud a měření a regulace - nízkoteplotní ochrana obou kotlů – směšováním výstupní kotlové vody - kaskádová regulace náběhu kotlů - ekvitermní regulace topného okruhu deskových těles - elektrický ohřev TV v letním období - regulace tlaku v topné soustavě – automatické dopouštění (připojení úpravny vody) - havarijní stavy kotelny - osvětlení kotelny 4.2. ZTI - odvodnění kotelny a úkapů pojistných ventilů - připojení úpravny vody - napojení zásobníku TV na stávající rozvody 4.3. Stavební - vytvoření prostoru pro kotel Soupis výkonů pro provedení akce a rozpočet bude proveden v samostatné části dokumentace. V Hradci Králové 08/2013

Ing. Poslušný

8