Capitolul 11 - DIMENSIONAREA INSTALAŢIILOR DE ALIMENTARE CU APĂ - Normativ din 2022 privind proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor sanitare aferente clădirilor - Indicativ I 9-2022 - Octombrie 2022 -
M.Of. 1167 bis
În vigoare Versiune de la: 5 Ianuarie 2023
CAPITOLUL 11:DIMENSIONAREA INSTALAŢIILOR DE ALIMENTARE CU APĂ
SUBCAPITOLUL 1:DEBITUL DE CALCUL PENTRU CONDUCTE DE DISTRIBUŢIE A APEI RECI ŞI CALDE
11.1.Se diferenţiază mai multe metode de determinare a debitelor de calcul pentru conductele de distribuţie a apei reci şi calde de consum, după cum urmează:
- Pentru clădirile de locuit, debitul de calcul pentru conductele de distribuţie a apei reci şi calde de consum se determină prin aplicarea metodelor A şi B, descrise în continuare. Metoda presupune utilizarea unităţilor de consum denumite Ui şi a debitelor specifice armăturilor, Vs, stabilite pentru armături (baterii şi robinete), cu valori prezentate în ANEXA 2.1A.
- Pentru celelalte tipuri de clădiri, debitul de calcul pentru conductele de distribuţie a apei reci şi calde de consum se determină prin aplicarea metodei C. Metoda presupune utilizarea echivalenţilor de debit denumiţi E şi a debitelor specifice armăturilor, Vs cu valori prezentate în ANEXA 2.1B.
- Debitul de calcul pentru conducte de distribuţie a apei pentru scopuri tehnologice se determină cu metoda D.
- Pentru reţele exterioare amplasate în incintă, se utilizează metoda E.
11.2.În vederea realizării calculelor de dimensionare, se utilizează datele din ANEXA 2.1 după cum urmează: pentru clădiri de locuit, se utilizează unităţi de consum Ui şi debitele Vs, minime necesare asigurate de armătura i (baterie sau robinet); pentru celelalte tipuri de clădiri se utilizează fie debitele Vs, minime necesare asigurate de armătură, fie suma echivalenţilor de debit E determinat cu echivalentul de debit e1 (definit pentru baterii pentru apă rece şi caldă) şi echivalentul de debit, e2 (definit pentru robinete pentru apă rece); în ANEXA 1.3 sunt indicate diametre interioare pentru o serie de materiale recomandate.
11.3.Calculul demarează în sens invers curgerii, de la obiectele sanitare amplasate la capetele instalaţiei către sursa de presiune.
Pentru determinarea directă a diametrelor în clădiri de locuit (pentru zonele în care U < 15), se determină suma unităţilor de consum pentru fiecare tronson în parte, corespunzător armăturilor alimentate cu apă, respectiv:
U = Sigma Ui (11.1A)
Pentru zonele în care U > = 15, în clădiri de locuit, se aplică metoda B.
Valorile unităţilor de consum Ui (prezentate în ANEXA 2.1A) nu sunt întotdeauna corelate cu valorile debitelor armăturilor (baterii sau robinete) prezente în fişele tehnice aferente; valorile unităţilor de consum prezente în tabel sunt cele care se utilizează în calcul, pentru determinarea directă a diametrelor (metodă aplicată pentru zona în care U < 15).
Pentru celelalte tipuri de clădiri, în funcţie de numărul şi tipul obiectelor sanitare alimentate cu apă, se determină pentru fiecare tronson în parte suma echivalenţilor de debit,
E = E1 + E2 (11.1B)
E - suma echivalenţilor de debit a punctelor de consum alimentate de conducta respectivă, baterii şi robinete;
Pentru tronsoanele de alimentare cu apă caldă de consum,
E = E1 (11.1C)
În care:
E1 - suma echivalenţilor de debit a bateriilor pentru apă rece şi caldă de consum;
E1 = Sigma e1 (11.2)
e1 echivalent de debit al unei armături de alimentare cu apă
E2 - suma echivalenţilor de debit a robinetelor de apă rece;
E2 = Sigma e2 (11.3)
e2 echivalent de debit al unui robinet de alimentare cu apă.
Valorile echivalenţilor de debit din ANEXA 2.1B sunt corelate cu valorile debitelor armăturilor (bateriilor sau robinetelor), obţinute prin raportul între debitul armăturii, în l/s şi debitul considerat etalon, egal cu 0,2 l/s; valorile echivalenţilor de debit prezente în tabelul din ANEXA 2.1B sunt cele care se utilizează în calcul.
SUBCAPITOLUL 2:DEBITUL DE CALCUL Vc PENTRU CONDUCTELE DE DISTRIBUŢIE A APEI PENTRU CLĂDIRILE DE LOCUIT (METODELE A ŞI B)
11.4.Dimensionarea conductelor de distribuţie în clădirile de locuit (apartamente, clădiri unifamiliale, înşiruite sau similar) se realizează prin utilizarea mai multor metode de calcul, funcţie de zona de consum, după cum urmează:
- Metoda A - pentru zona de distribuţie cuprinsă în interiorul apartamentului/a clădirii de locuit şi pentru tronsoanele cu U < 15; această metodă permite determinarea directă a diametrelor minime ale conductelor, fără determinarea debitelor; pentru evaluarea debitelor de calcul se va aplica metoda B.1.
- Metoda B - se utilizează pentru determinarea debitelor de calcul utilizate în dimensionare; pentru zona de distribuţie cuprinsă în interiorul apartamentelor/a clădirii de locuit şi pentru tronsoanele cu U < 15, se aplică metoda B.1; pentru zona cuprinsă în afara apartamentelor/a clădirii de locuit şi în zonele comune cu U > = 15 se utilizează metoda B.2.
SECŢIUNEA 1:METODA A - Dimensionarea directă a conductelor de distribuţie în clădiri de locuit, U < 15
11.5.Metoda A Se aplică pentru conductele de distribuţie cuprinse în zona unităţii de locuinţă (apartament, clădire unifamilială sau similar), pentru care U < 15; U = suma unităţilor de consum pentru obiectele sanitare din unitatea de locuit, alimentate de tronsonul de calcul.
Diametrul minim interior al conductelor de distribuţie din unitatea de locuit (apartament, clădire unifamilială sau similar) se stabileşte cu relaţia de calcul (11.4) sau utilizând graficul din Figura 11.1:
Dmin = - 0.035 x U2 + 1.4 x U + 10.9 [mm] (11.4)
Figura 11.1 - metoda de determinare directă a diametrului minim al conductelor amplasate în interiorul clădirilor de locuit, pentru U < 15.
SECŢIUNEA 2:METODA B - Debitul de calcul pentru dimensionarea conductelor de distribuţie în clădiri de locuit
11.6.Metoda B se aplică pentru determinarea debitului de calcul utilizat în dimensionarea conductelor de distribuţie de apă amplasate în clădiri de locuit; valorile pentru determinarea lui U şi Vs,i se consideră din ANEXA 2.1 A.
(1)_
Se diferenţiază următoarele metode:
- Pentru zona de distribuţie cuprinsă în interiorul apartamentelor/clădirilor de locuit şi pentru tronsoanele cu U < 15, se aplică metoda B.1;
- Pentru zona cuprinsă în afara apartamentelor/a clădirii de locuit respectiv în zonele comune, şi pentru tronsoanele cu U > = 15 se utilizează metoda B.2.
(2)_
Sunt necesare următoarele etape premergătoare:
1.Etapa 1:
Se determină suma debitelor specifice ale tuturor armăturilor alimentate de către fiecare tronson în parte;
Vs,tot = Sigma ni x Vs,i [l/s] (11.5)
în care:
- ni este numărul armăturilor de acelaşi tip, i, care asigură alimentarea cu apă;
- Vs,i - debitul specific de apă al unei armături de tip i [l/s], se consideră valorile din Anexa 2.1A;
- Vs,tot - debitul specific total de apă pentru un tronson, [l/s];
- Pentru conductele de distribuţie de apă rece, se determină suma debitelor specifice pentru robinetele şi bateriile alimentate cu apă; se obţine Vs,tot,AR
- Pentru conductele de distribuţie de apă caldă, se determină suma debitelor specifice pentru bateriile alimentate cu apă Vs,tot,AC
2.Etapa 2:
Se determină valoarea coeficientului de simultaneitate pentru fiecare tronson în parte, în funcţie de numărul N al obiectelor sanitare alimentate de acesta:
- Coeficient de simultaneitate pentru tronsoanele de apă rece:
(11.6)
- Coeficient de simultaneitate pentru tronsoanele de apă caldă:
(11.7)
3.Etapa 3:
În această etapă, se determină debitul de calcul, aplicând următoarele metode de calcul:
Metoda B.1, pentru U < 15:
Se determină debitele de calcul pentru fiecare tronson din distribuţiile de apă rece şi caldă de consum, cu respectarea următoarelor condiţii:
- Pentru tronsoanele care alimentează cu apă un singur obiect sanitar, debitul de calcul al tronsonului este egal cu debitul armăturii (bateriei sau robinetului respectiv), în l/s; diametrul minim adoptat pentru acest tronson nu poate fi mai mic decât diametrul din ANEXA 2.1A, corespunzător armăturii respective.
- Pentru tronsoanele care alimentează mai mult de un obiect sanitar, se aplică relaţiile de calcul următoare:
Vc,AR = Vs,tot,AR x fAR + 0.03 [l/s] (11.8)
Vc,AC = Vs,tot,AC x fAC + 0.03 [l/s] (11.9)
Pentru zona în care U < 15, diametrul interior ales al tronsonului trebuie să respecte condiţia D > = Dmin, în care Dmin este determinat cu metoda A. Pentru alegerea diametrului conductei, se recomandă ANEXA 1.3.
Metoda B.2, pentru U > = 15:
Se aplică următoarele relaţii de calcul:
Vc,AR = Vs,tot,AR x fAR [l/s] (11.10)
Vc,AC = Vs,tot,AC x fAC [l/s] (11.11)
11.7.Debitele specifice de apă Vs, unităţile de consum Ui şi presiunea de utilizare Pu ale armăturilor obiectelor sanitare sunt date în ANEXA 2.1A. Valorile presiunii de utilizare din ANEXA 2.1, au caracter de recomandare şi nu se impun faţă de valorile date în documentaţiile tehnice ale producătorilor.
11.8.Necesarul specific total de apă Vs,zi, şi necesarul specific de apă caldăVs,zi,ac pentru clădirile de locuit sunt date în ANEXA 1.1. Aceste valori pot fi utilizate în determinarea volumelor rezervoarelor de apă, conform metodelor de calcul incluse în acest normativ, în SR 1343 sau în normativul NP 133.
SUBCAPITOLUL 3:DEBITUL DE CALCUL PENTRU DIMENSIONAREA CONDUCTELOR DE DISTRIBUŢIE A APEI ÎN CLĂDIRILE ADMINISTRATIVE, SOCIAL - CULTURALE ŞI GRUPURILE SANITARE DE LA VESTIARELE ATELIERELOR ŞI UNITĂŢILOR DE PRODUCŢIE - METODA C
11.9.Metoda C de calcul se referă la modalitatea de determinare a debitelor de calcul pentru clădiri administrative, social-culturale şi grupurile sanitare de la vestiarele atelierelor şi unităţilor de producţie, în funcţie de suma debitelor specifice armăturilor sau suma echivalenţilor de debit.
11.10.Debitele specifice de apă Vs, echivalenţii de debit e şi presiunea de utilizare Pu ale armăturilor obiectelor sanitare sunt date în ANEXA 2.1B. Valorile presiunii de utilizare din ANEXA 2.1B, au caracter de recomandare şi nu se impun faţă de valorile date în documentaţiile tehnice ale producătorilor. Presiunile nominale de utilizare pot fi modificate în funcţie de caracteristicile armăturilor cu recomandarea asigurării debitelor specifice prevăzute în ANEXA 2.1B.
Tabelul 11.1 - Debitele de calcul Vc pentru conductele de distribuţie a apei reci şi calde de consum pentru diferite tipuri de clădiri (cu excepţia clădirilor de locuit)
Nr. crt. | Destinaţia clădirilor | Relaţiile de calcul ale debitelor | Domeniul de aplicare | ||
cu Vs,tot | cu E | cu Vs,tot | cu E | ||
1. | Cămine pentru copii, creşe. | Vc = 0,45 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,20 E1/2 | Vs,tot > = 0,20 | E > = 1,0 |
2. | Teatre, cluburi, cinematografe, gări, policlinici. | Vc = 0,49 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,22 E1/2 | Vs,tot > = 0,24 | E > = 1,2 |
3. | Birouri, magazine, grupuri sanitare de pe lângă hale şi ateliere, hoteluri cu camere de baie aferente camerelor de cazare. | Vc = 0,54 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,24 E1/2 | Vs,tot > = 0,28 | E > = 1,4 |
4. | Instituţii de învăţământ. | Vc = 0,60 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,27 E1/2 | Vs,tot > = 0,36 | E > = 1,8 |
5. | Spitale, sanatorii, cantine, restaurante, bufete. | Vc = 0,67 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,30 E1/2 | Vs,tot > = 0,44 | E > = 2,2 |
6. | Hoteluri cu grupuri sanitare comune. | Vc = 0,85 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,38 E1/2 | Vs,tot > = 0,72 | E > = 3,6 |
7. | Cămine de studenţi, internate, băi publice, grupuri sanitare pentru sportivi, artişti, personal de serviciu, stadioane. | Vc = 1,0 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,45 E1/2 | Vs,tot > = 1,00 | E > = 5,0 |
8. | Grupuri sanitare la vestiarele atelierelor şi unităţilor de producţie. | Vc = 2,0 (Vs,tot)1/2 | Vc = 0,90 E1/2 | Vs,tot > = 4,00 | E > = 20 |
11.11.Pentru toate categoriile de clădiri indicate în tabelul 11.1, pentru valori ale debitelor specifice de apă ale armăturilor - Vs,tot şi echivalenţilor de debit - E mai mici decât cele indicate la domeniul de aplicare a relaţiei de calcul, se aplică relaţia generală:
Vc = Vs,tot = Sigma ni x Vs,i sau Vc = 0,2 x E [l/s] (11.12)
11.12.Debitele de calcul pentru conductele de legătură dintre coloane şi armăturile punctelor de consum, din clădirile menţionate în tabelul 11.1. se calculează cu relaţiile prezente în tabel.
SUBCAPITOLUL 4:DEBITUL DE CALCUL PENTRU CONDUCTE DE DISTRIBUŢIE A APEI PENTRU SCOPURI TEHNOLOGICE - METODA D
11.1.Valorile pentru necesarul specific total de apă rece Vs,zi şi necesarul specific de apă caldăVs,zi,ac pentru clădirile administrative, social-culturale şi grupurile sanitare de la vestiarele atelierelor şi unităţilor de producţie sunt date în ANEXA 1.2.
11.2.Debitul de calcul pentru conductele de distribuţie a apei în scopuri tehnologice, qc, se calculează cu relaţia:
Vc = Vs,tot = Sigma K x ni x Vsu,i [l/s] (11.13)
în care:
- K - coeficient de simultaneitate care se stabileşte în funcţie de procesul tehnologic;
- ni - numărul punctelor de consum (utilajului) de tip i;
- Vsu,i - debitul specific al utilajului de tip i [l/s].
SUBCAPITOLUL 5:DEBITUL DE CALCUL PENTRU DIMENSIONAREA REŢELELOR EXTERIOARE DE DISTRIBUŢIE A APEI ÎN INCINTA AFERENTĂ CLĂDIRILOR - METODA E
11.3.Dimensionarea reţelelor exterioare de alimentare cu apă se realizează pentru debitul de calcul, indicat în acest normativ în secţiunile anterioare aplicând metodele B, C sau D, sau cu necesarul maxim orar, oricare din aceste valori este mai mare.
Necesarul maxim orar se stabileşte conform prezentului normativ şi SR 1343-1, utilizând necesarul specific de apă de consum (din ANEXELE 1.1 şi 1.2), numărul de consumatori, coeficientul de variaţie zilnică kzi (din SR 1343-1) şi coeficientul de variaţie orară ko (pentru o zonă de presiune dezvoltată într-o clădire, se consideră ko = 3-5; pentru clădiri de locuit se consideră valoarea 5, pentru clădiri cu program de desfăşurare a activităţii sub 12 ore, se consideră valoarea 3).
SUBCAPITOLUL 6:DEBITUL DE CALCUL PENTRU CONDUCTE DE DISTRIBUŢIE A APEI PENTRU STINGEREA INCENDIILOR
11.4.Debitul de calcul al conductelor care alimentează cu apă doar instalaţii de stingere a incendiilor se stabileşte conform normativului P118/2; debitul de calcul al conductelor care alimentează cu apă instalaţii de stingere a incendiilor şi instalaţii pentru consum menajer sau de producţie, se stabileşte potrivit normativului P118/2, STAS 1478-90 şi actualului normativ.
La debitul de calcul al conductelor care alimentează cu apă instalaţiile de stingere a incendiilor cu hidranţi interiori şi exteriori precum şi instalaţiile pentru consum menajer sau tehnologic, nu se consideră în calcul:
- pentru reţelele interioare de distribuţie, 85% din debitul de apă necesar duşurilor sau băilor şi debitul de apă pentru spălarea utilajului tehnologic şi pardoselilor;
- pentru reţelele exterioare de distribuţie, debitul de apă necesar pentru stropit străzi şi spaţii verzi.
SUBCAPITOLUL 7:DEBITUL DE CALCUL PENTRU INSTALAŢIILE DE PREPARARE A APEI CALDE
11.5.Debitul de calcul pentru instalaţiile de preparare a apei calde pentru consum menajer, în cazul preparării apei calde cu schimbătoare de căldură fără acumulare, este egal cu debitul de calcul al conductelor de apă caldă.
11.6.Debitul de calcul pentru instalaţiile de preparare apă caldă pentru consum menajer, în cazul preparării cu schimbătoare de căldură cu acumulare sau cu boilere cu acumulare, este egal cu debitul maxim orar al instalaţiei de apă caldă.
În cazul preparării apei calde în schimbătoare de căldură cu acumulare, capacitatea de acumulare se stabileşte în funcţie de variaţia consumului de apă caldă şi a diferenţei de temperatură dintre temperatura maximă admisă pentru apa caldă de consum (60°C) şi temperatura minimă admisă pentru utilizarea apei calde (42°C).
11.7.Pentru băile publice şi spălătoriile de rufe se consideră un consum constant de apă caldă în timpul funcţionării, considerând un coeficient de simultaneitate 1 al obiectelor sanitare şi al utilajelor implicate.
11.8.Pentru calculul consumului de apă caldă la vestiarele complexelor sportive, atelierelor, clădirilor industriale, cantinelor, restaurantelor, bufetelor etc., se ţine seama că durata maximă de utilizare a duşurilor şi lavoarelor este de 45 min pe schimb.
11.9.Pentru calculul consumului de apă caldă la cluburi, case de cultură, teatre, se ţine seamă că durata maximă de utilizare a duşurilor este de 30 min la sfârşitul fiecărei repetiţii sau spectacol.
11.10.La căminele de cazare comună pe şantiere, durata de utilizare a duşurilor este de 2 ... 3 h.
SUBCAPITOLUL 8:DEBITUL DE CALCUL PENTRU CONDUCTELE DE RECIRCULARE A APEI CALDE
SECŢIUNEA 1:Dimensionarea zonei în configuraţie inelară, compusă din distribuţie şi recircularea apei calde de consum
(1)Introducere
11.11.Este necesară prevederea unui sistem de recirculare a apei calde de consum în cazurile în care lungimea traseului conductelor pentru alimentarea cu apă caldă, cuprinsă între echipamentul de preparare apă caldă de consum şi cel mai îndepărtat consumator de apă caldă consum, depăşeşte 30 m sau pentru clădirile cu instalaţii interioare de apă caldă dezvoltate pe mai mult de 4 niveluri în total (subterane şi supraterane).
11.12.Sistemul de recirculare al apei calde de consum menţine temperatura apei calde în conductele de distribuţie; prin urmare, reduce risipa de apă potabilă şi consumul de energie. O reţea de alimentare cu apă caldă de consum compusă din distribuţie şi recirculare a apei calde de consum, corect dimensionată, ajută de asemenea la reducerea riscului de proliferare a bacteriilor, precum legionella, în reţeaua de distribuţie a apei calde de consum. Se va adopta o temperatură de 55-60°C pentru apa din conductele de distribuţie, iar pentru recirculare, temperatura apei calde nu trebuie să scadă cu mai mult de 5-7°C faţă de valoarea temperaturii pe distribuţie. Debitul apei calde de consum, vehiculat prin conductele de recirculare, se determină din condiţia de limitare a temperaturii minime în acest traseu, format din distribuţie şi recirculare la valorile enunţate. Debitul la nivelul pompei de recirculare va rezulta astfel în funcţie de pierderea termică totală, pe ansamblul sistemului.
Apa caldă constituie un factor de risc de arsuri grave. La 60°C este suficientă o secundă de expunere pentru a provoca arsuri de gradul 2. În grupurile sanitare se limitează temperatura apei calde la 50°C. Dacă este necesar se vor prevedea dispozitive de limitare a temperaturii cât mai aproape posibil de punctele de consum. La nivelul bucătăriilor temperatura maximă acceptată poate fi 60°C.
11.13.Lungimea racordurilor/conductelor de legătură către consumatori, pornind de la sistemul format din distribuţie însoţită de recirculare, nu va depăşi 8 m (se numeşte racord conducta care alimentează un singur obiect sanitar sau un grup sanitar final, a se vedea Figura 11.1).
11.14.Pentru prepararea individuală a apei calde, dacă reţeaua de distribuţie este scurtă astfel încât să nu fie obligatorie prevederea recirculării apei calde, se menţin criteriile de temperatură maximă a apei calde la punctele de consum.
11.15.Nu este indicată prevederea recirculării pentru conductele de racord ale unui singur punct de consum sau pentru un număr mic de consumatori de apă caldă.
11.16.Obligatoriu, conductele de distribuţie a apei calde precum şi cele pentru recirculare se izolează termic, conform cerinţelor acestui capitol.
Figura 11.1 - Preparare centralizată a apei calde, lungimea maximă a racordurilor/conductelor de legătură este de 8 m, în situaţia în care s-a prevăzut recirculare.
Figura 11.2 - Preparare individuală a apei calde, fără recirculare, temperatura maximă la punctele de utilizare
Figura 11.3. - Preparare individuală a apei calde, cu recirculare (traseul de distribuţie este mai lung de 30 m), temperatura apei calde se va menţine la minim 50°C;
(2)Etapele calculului de dimensionare
11.17.Dimensionarea reţelei de recirculare se realizează după etapa de dimensionare a traseelor de distribuţie a apei calde de consum.
11.18.Se stabileşte grosimea izolaţiei termice în funcţie de diametrul conductei, conform articolelor 11.20, 11.21, 11.22, 11.23.
11.19.Se calculează pierderile termice pentru fiecare tronson al reţelei de distribuţie, utilizând relaţia (11.14). La această etapă sunt cunoscute: diametrele şi lungimile conductelor pe traseul distribuţiei apei calde către consumatori, grosimea şi tipul izolaţiei, temperatura fluidului şi temperatura mediului ambiant.
Qj = psij x Lj x (thetaac,distr. - thetaaer,amb.)j (11.14)
Ulterior se calculează suma pierderilor termice pe tronsoane sau pierderea termică totală, utilizând relaţia (11.15):
(11.15)
- Q reprezintă suma pierderilor termice pe tronsoane [W]
- psi transmitanţă termică liniară pentru o conductă izolată [W/mK],
- L este lungimea traseului pentru care se face calculul [m],
- thetaac,distr. este temperatura apei calde pe distribuţie [°C],
- thetaaer,amb. este temperatura mediului ambiant [°C].
În ANEXA 4 sunt centralizate, tabelar, pierderile termice pentru tronsoanele traseului inelar prezentat în Figura 11.4.
11.20.Transmitanţa termică liniară pentru o conductă izolată se determină cu relaţia (11.16) sau cu relaţiile notate (11.17) acestea din urmă fiind o variantă simplificată scrisă în funcţie de diametrul exterior al conductei.
- lambdaconductă este conductivitatea termică la nivelul materialului conductei [W/mK]
- lambdaizolaţie este conductivitatea termică la nivelul materialului izolant [W/mK]
- de, di reprezintă diametrul exterior/interior al conductei [m]
- de,izolaţie,di,izolaţie reprezintă diametrul exterior/interior măsurat la nivelul izolaţiei [m]
- he, reprezintă coeficientul de transfer termic superficial datorită convecţiei aerului şi radiaţiei suprafeţei [W/m2K], în mod standard se ia în calcul 10 [W/m2K].
psi = 3,3de + 0,22 [W/mK] pentru clasa 1 (11.17.)
psi = 2,6de + 0,20 [W/mK] pentru clasa 2 (11.17.)
psi = 2de + 0,18 [W/mK] pentru clasa 3 (11.17.)
psi = l,5de + 0,16 [W/mK] pentru clasa 4 (11.17.)
psi = 1,1de + 0,14 [W/mK] pentru clasa 5 (11.17.)
psi = 0,8de + 0,12 [W/mK] pentru clasa 6 (11.17.)
11.21.Se recomandă o grosime de minim 25 mm a izolaţiei pentru conductele al căror diametru este până la Dn 2" inclusiv şi respectiv 38 mm pentru conductele al căror diametru este mai mare sau egal cu Dn 2 1/2". Această grosime recomandată a izolaţiei este corelată cu o conductivitate termică a materialului izolant între 0,031 şi 0,036 W/(m x °K).
11.22.Calitatea materialului izolant este exprimată în funcţie de clasa în care este încadrat materialul respectiv. Clasele sunt descrise în standardul SR EN 12828, ultima clasă fiind cea mai performantă. Este precizată grosimea minimă a izolaţiei (în mm) în funcţie de conductivitatea termică a materialului izolator şi de diametrul exterior al conductei izolate. Pentru distribuţia apei calde se va alege minim clasa 1 a materialului izolant.
11.23.Ţevile din material plastic nu fac excepţie de la prevederea izolaţiei care este esenţială pentru a reduce pierderile de căldură. Conductivitatea termică a ţevilor din plastic nu este suficient de scăzută iar grosimea materialului nu este suficient de mare pentru a oferi rezistenţa termică echivalentă unui material izolator de 25 - 38 mm grosime.
11.24.Pentru exemplificare se va urmări calculul prezentat în ANEXA 4 privind dimensionarea recirculării din Figura 11.4.
Figura 11.4. - Traseu inelar, prezentat de principiu, format din distribuţie apă caldă şi recirculare apă caldă
11.25.Presupunem că temperatura apei la ieşirea din echipamentul de preparare al apei calde este menţinută la 60°C. Impunem ca temperatura în sistem să nu scadă sub o anumită valoare (de exemplu 55°C). Astfel că se poate calcula debitul de apă recirculată care corespunde pierderilor termice totale, utilizând relaţia (13).
Vrecirculare = Q/4180 x delta theta [l/s] (11.18)
În relaţia (11.18) semnificaţia termenilor este următoarea:
delta theta este diferenţa de temperatură între punctul de preparare al apei calde şi limita inferioară, minimă acceptată, pentru apa caldă în interiorul sistemului, [K],
Vrecirculare este debitul de apă caldă recirculat prin intermediul pompei [l/s].
Q este pierderea termică totală calculată cu relaţia (11.15), în [W].
11.26.Atunci când reţeaua este formată din mai multe bucle paralele este necesar ca debitul calculat mai sus să fie corect repartizat pe ramuri, acest lucru necesitând utilizarea sistemelor de echilibrare. Deoarece, odată cu adoptarea unor temperaturi mai ridicate în interiorul sistemului (pentru a ţine sub control pericolul microbiologic) creşte riscul de apariţie a depunerilor de calcar, se va ţine cont ca nici un element de reglare să nu aibă o deschidere mai mică de 1 mm.
11.27.În final, această distribuţie a debitului se realizează în timpul echilibrării reţelei, folosind instrumente de măsură. Metoda de calcul face însă posibilă estimarea procentului din debitul total care trebuie distribuit în fiecare ramură.
11.28.Ecuaţia (11.18) poate fi rescrisă pentru evaluarea debitului necesar în fiecare ramură a reţelei de recirculare. Trebuie făcut un calcul suplimentar pentru a determina temperatura în fiecare nod al reţelei.
11.29.Prin modificarea ecuaţiei (11.18), este posibil să se calculeze temperatura la ieşirea dintr-o secţiune a conductei, atunci când debitul de apă recirculată, pierderile de căldură şi temperatura la intrarea apei în tronson sunt cunoscute.
Figura 11.5 - Schemă de calcul pentru evaluarea temperaturii apei calde, se aplică din nod în nod (nodurile sunt notate cu A, B ... în Figura 11.4).
Thetaac,ieşire tronson = Thetaac,intrare tronson - (Qtronson/4180 x Vrecirculare) (11.19)
11.30.Stabilirea diametrelor pe traseul de recirculare a apei calde către punctul de preparare: Se consideră diametrul pe recirculare, pe fiecare inel, minim Dn 1/2'' sau echivalent. Calculele de dimensionare a recirculării apei calde sunt realizate considerând că nu există consum.
11.31.La dimensionare se va ţine cont de vitezele următoare:
- Viteza apei în conducta de recirculare se calculează pornind de la debitul pe fiecare buclă şi ipoteza pentru diametrul minim.
- Dacă viteza obţinută pe conducta de recirculare este cuprinsă în intervalul de valori 0,2 şi 1 m/s, se validează soluţia.
- Dacă viteza obţinută este mai mare de 1 m/s, se va relua calculul pentru un diametru mai mare decât cel propus în ipoteza iniţială.
11.32.Dacă din calcul rezultă un diametru pe recirculare mai mare decât diametrul pe traseul de distribuţie, se va revizui proiectarea traseului de recirculare urmărind ca diametrul pe conductele de recirculare să nu depăşească diametrele corespunzătoare pe traseele de distribuţie apă caldă.