Càlcul d’un sistema de calefacció d’un sol tub: què cal tenir en compte quan es calcula + pràcticament un exemple

El sistema de calefacció per un sol tub és una de les solucions per canalitzar dins d’edificis amb la connexió d’aparells de calefacció. Aquest esquema sembla molt simple i eficaç. La construcció d'una sucursal de calefacció segons l'opció "única canonada" costa als propietaris més barats que altres mètodes.

Per assegurar el funcionament del circuit, cal fer un càlcul previ d’un sistema de calefacció d’un sol tub: això mantindrà la temperatura desitjada a la casa i evitarà la pèrdua de pressió a la xarxa. És molt possible fer front a aquesta tasca de manera independent. Poseu en dubte la vostra força?

Li direm quines són les característiques d’un dispositiu d’un sistema d’un sol tub, donem exemples d’esquemes de treball, explicarem quins càlculs s’han de realitzar a l’etapa de planificació del circuit de calefacció.

El dispositiu d’un circuit de calefacció d’un sol tub

L'estabilitat hidràulica del sistema es garanteix tradicionalment mitjançant la selecció òptima del pas condicional de les canonades (Dsl). És bastant simple implementar un esquema estable pel mètode de selecció de diàmetres, sense abans instal·lar sistemes de calefacció amb controladors de temperatura.

Una relació directa entre aquests sistemes de calefacció és canonada única amb instal·lació vertical / horitzontal de radiadors i en absència completa de vàlvules de tancament i control en aixecadors (branques als dispositius).

Un bon exemple d’instal·lació d’un element del radiador en un circuit organitzat pel principi de circulació amb una canonada. En aquest cas, s’utilitzen canonades de metall-plàstic amb accessoris metàl·lics.

Mitjançant el mètode per canviar els diàmetres del tub en un circuit de calefacció d’un anell d’un sol tub, és possible equilibrar les pèrdues de pressió que es produeixen amb molta precisió. El control dels fluxos de refrigerant a cada dispositiu de calefacció proporciona configuració del termòstat.

Normalment, com a part del procés de construcció d’un sistema de calefacció segons un esquema d’un sol tub, a la primera fase es construeixen nodes de la unió dels radiadors.A la segona etapa, els anells de circulació s’enllacen.

La solució de circuit clàssica, on s'utilitza una canonada per al flux de refrigerant i la distribució de l'aigua a través dels dissipadors de calor. Aquest esquema fa referència a les opcions més simples (+)

El disseny de la unitat d’unió d’un sol dispositiu implica la determinació de pèrdues de pressió sobre el node. El càlcul es realitza tenint en compte la distribució uniforme del flux de refrigerant pel controlador de temperatura respecte als punts de connexió d'aquesta secció de circuit.

En el marc de la mateixa operació, es fa el càlcul del coeficient de fuita, a més de la determinació del rang de paràmetres de distribució de cabal a la secció de tancament. Ja basant-se en la gamma calculada de branques, es construeix un anell de circulació.

Anells de circulació

Per realitzar un alineament d'alta qualitat dels anells de circulació d'un circuit d'un sol tub, es fa un càlcul previ de possibles pèrdues de pressió (∆Ро). En aquest cas, no es té en compte la pèrdua de pressió a la vàlvula de control (∆Рк).

A més, pel valor del cabal de refrigeració de la secció final de l’anell de circulació i pel valor d’∆Рк (el gràfic de la documentació tècnica del dispositiu), es determina el valor d’ajust de la vàlvula de control.

Amb la fórmula es pot determinar el mateix indicador:

Kv = 0,316G / √∆Рк,

on:

• Quadre - valor de configuració;
• G - cabal de refrigerant;
• ∆Рк - pèrdua de pressió a la vàlvula de control.

Es realitzen càlculs similars per a cada vàlvula de control individual en un sistema de canonada única.

És cert que l’interval de pèrdues de pressió de cada PB es calcula mitjançant la fórmula:

∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,

on:

• ∆Ро - possible pèrdua de pressió;
• ∆Рк - pèrdua de pressió a la PB;
• ∆Pn - pèrdua de pressió a la zona de l'anell de circulació n (excepte les pèrdues a la RS).

Si, com a resultat de càlculs, no s'han obtingut els valors necessaris per a un sistema de calefacció d'una sola canonada, es recomana utilitzar l'opció d'un sistema d'un sol tub, que inclogui controladors automàtics de flux.

Regulador automàtic de cabal instal·lat a la línia de retorn del refrigerant. El dispositiu regula el cabal total del refrigerant per a tot el circuit d'una sola canonada

Dispositius com ara reguladors automàtics es munten a les seccions finals del circuit (punts de connexió dels aixecadors, branques de les branques) als punts de connexió a la línia de retorn.

Si canvieu tècnicament la configuració del controlador automàtic (canvieu la vàlvula de desguàs i el tap), la instal·lació dels dispositius és possible a les línies de subministrament del refrigerant.

Amb l'ajuda dels reguladors automàtics de flux, els anells de circulació es vinculen. En aquest cas, es determina la pèrdua de pressió ∆Рс a les seccions finals (aixecadors, branques de l’instrument).

La pèrdua de pressió residual dins l’anell de circulació es distribueix entre les seccions comunes de les canonades (∆Pmr) i el regulador general de cabal (∆Pp).

El valor de l’ajust temporal del controlador general es selecciona d’acord amb els gràfics presentats a la documentació tècnica, tenint en compte ∆Рмр de les seccions finals.

Calculeu la pèrdua de pressió a les seccions finals mitjançant la fórmula:

∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,

on:

• ∆Рр - valor estimat;
• ∆Rpp - ajustada caiguda de pressió;
• ∆Рмр - Pèrdues de raig a les seccions de canonades;
• ∆Рр - Pèrdua de ràbia en el RV general.

El regulador automàtic de l’anell de circulació principal s’estableix (sempre que el diferencial de pressió no s’estableixi inicialment) tenint en compte la instal·lació del mínim valor possible a l’interval de configuració de la documentació tècnica del dispositiu.

La qualitat de la controlabilitat dels fluxos mitjançant l'automatització del regulador general està controlada per la diferència de pèrdues de pressió de cada regulador o branca de l'instrument.

Sol·licitud i cas empresarial

L'absència de requisits per a la temperatura del refrigerant refrigerat és el punt de partida per al disseny de sistemes de calefacció d'un sol tub en termòstats amb la instal·lació de TR a les línies de subministrament del radiador.Al mateix temps, és obligatori equipar el punt de calor amb un ajustament automàtic.

Termostat instal·lat a la línia que subministra el refrigerant al radiador de calefacció. Per a la instal·lació, es van utilitzar accessoris metàl·lics, que són convenients per treballar amb canonades de polipropilè

A la pràctica també s’utilitzen solucions esquemàtiques, on no hi ha dispositius de termoregulació a les línies d’alimentació del radiador. Però l'ús d'aquests esquemes es deu a prioritats lleugerament diferents de microclima.

Normalment, els esquemes d’un sol tub, on no hi ha control automàtic, s’utilitzen per a grups d’habitacions dissenyades per compensar la pèrdua de calor (50% o més) a causa d’aparells addicionals: ventilació forçada, aire condicionat, calefacció elèctrica.

Així mateix, el dispositiu de sistemes d’un sol tub es troba en projectes on els estàndards permeten els límits de temperatura del líquid refrigerant que excedeixi el valor límit del rang d’operació del termòstat.

Els projectes d’edificis d’apartaments, en què el funcionament del sistema de calefacció està lligat al consum de calor mitjançant comptadors, s’acostumen a construir en un pla perimetral d’una sola canonada.

L’esquema perimetral d’un sol tub és una mena de “clàssic del gènere”, que s’utilitza sovint en la pràctica de la construcció d’habitatges municipals i privats. Es considera senzill i econòmic per a diferents condicions (+)

La justificació econòmica per a la implementació d'aquest règim és la ubicació dels principals alçats en diferents punts de l'estructura.

Els principals criteris de càlcul són el cost de dos materials principals: canonades de calefacció i accessoris.

Segons exemples pràctics de la implantació del sistema de canonada perimetral única, un augment de la secció transversal de les canonades de Du per un factor de dos va acompanyat d’un augment del cost de la compra de canonades en un factor de 2-3. I els costos dels accessoris augmenten fins a 10 vegades la mida, segons quin material estigui fet.

Base de liquidació de la instal·lació

La instal·lació d’un circuit d’un sol tub, quant a la ubicació dels elements de treball, pràcticament no és diferent del dispositiu del mateix sistemes de canonada doble. Els aixecadors de troncs solen situar-se fora dels barris d’estar.

Les normes SNiP recomanen posar els aixecadors dins de mines especials o canaletes. La línia d'apartaments està construïda tradicionalment al voltant del perímetre.

Un exemple de col·locació de canonades del sistema de calefacció en palets de perforació especialment. Aquesta variant del dispositiu s’utilitza sovint en la construcció moderna.

La col·locació de les canonades es realitza a una alçada de 70-100 mm del límit superior del basament del pis. O la instal·lació es realitza sota un plint decoratiu amb una alçada de 100 mm o més i una amplada de fins a 40 mm. La producció moderna produeix aquests revestiments especialitzats per a la instal·lació de canonades o comunicacions elèctriques.

Lligar els radiadors es realitza mitjançant un esquema de dalt a baix amb un subministrament de canonades a un costat o a banda i banda. La ubicació dels termòstats "en un costat determinat" no és crítica, però si instal·lació d’un dispositiu de calefacció Es duu a terme al costat de la porta del balcó, la instal·lació de TP es realitza necessàriament al costat més lluny de la porta.

Disposar canonades darrere de l’entramat sembla predominant des d’un punt de vista decoratiu, però recorda les mancances a l’hora de passar zones on hi ha portes interiors.

Conductes posades sota un plint decoratiu. Podem dir que la solució clàssica per a sistemes monoparentals implementats en edificis nous de diferents classes

La connexió d’aparells de calefacció (radiadors) amb aixetes monoconductuals es realitza d’acord amb esquemes que permeten un petit allargament lineal de canonades o d’acord amb esquemes de compensació per l’allargament de canonades com a conseqüència dels canvis de temperatura.

La tercera versió de solucions de circuit, on se suposa que utilitza un control de tres vies, no és recomanable per raons d’economia.

Si el dispositiu del sistema preveu la col·locació de columnes ocultes a les portes de les parets, es recomana utilitzar termòstats angulars del tipus RTD-G i vàlvules de tancament similars als dispositius de la sèrie RLV com a accessoris de connexió.

Opcions de connexió: 1,2: per a sistemes que permeten una expansió lineal de canonades; 3.4 - per a sistemes dissenyats per a l’ús de fonts de calor addicionals; 5.6. Les decisions sobre vàlvules de tres vies es consideren poc rendibles (+)

El diàmetre de la branca de la canonada als aparells de calefacció es calcula mitjançant la fórmula:

D> = 0,7√V,

on:

• 0,7 - coeficient;
• V - el volum intern del radiador.

La branca es realitza amb un cert pendent (almenys un 5%) en direcció a la sortida lliure del refrigerant.

Selecció de l’anell de circulació principal

Si la solució de disseny implica un sistema de calefacció basat en diversos anells de circulació, cal triar l’anell de circulació principal. L'elecció teòricament (i pràcticament) s'hauria de fer segons el valor màxim de transferència de calor del radiador més remot.

Aquest paràmetre afecta, fins a cert punt, a l’avaluació de la càrrega hidràulica en conjunt atribuïble a l’anell de circulació.

L’anell de circulació a la imatge del diagrama estructural. Per a diferents opcions de disseny, pot haver-hi diversos anells. En aquest cas, només un anell és el principal (+)

La transferència de calor d’un dispositiu remot es calcula mitjançant la fórmula:

ATP = Qv / Qop + ΣQop,

on:

• Atp - transferència de calor estimada del dispositiu remot;
• Qv - la transferència de calor necessària del dispositiu remot;
• Qop - transferència de calor dels radiadors a l’habitació;
•  ΣQop - la suma de la transferència de calor necessària de tots els dispositius del sistema.

En aquest cas, el paràmetre de la quantitat de transferència de calor necessària pot consistir en la suma dels valors dels dispositius dissenyats per donar servei a tot l’edifici o només a una part de l’edifici. Per exemple, quan es calcula la calor per a les habitacions cobertes per una aixeta separada o les zones preses per separat, servides per la branca de l'instrument.

En general, la transferència de calor calculada de qualsevol altre radiador de calefacció instal·lat al sistema es calcula mitjançant una fórmula lleugerament diferent:

ATP = Qop / Qpom,

on:

• Qop - la transferència de calor necessària per a un radiador independent;
• Qhom - demanda tèrmica d’una sala particular on s’utilitza un esquema d’un sol tub.

La manera més fàcil de fer front als càlculs i l’aplicació dels valors obtinguts és en un exemple específic.

Exemple de càlcul pràctic

Per a un edifici residencial, cal un sistema d'una sola canonada amb control d'un termòstat.

El valor del cabal nominal del dispositiu en el límit màxim de configuració és de 0,6 m³/ h / bar (k1). La característica màxima de sortida possible per a aquest valor de configuració és de 0,9 m³/ h / bar (k2).

La diferència màxima de pressió possible TP (a nivell de soroll de 30 dB) no és superior a 27 kPa (ΔP1). Cap de bomba de 25 kPa (ΔP2) La pressió de funcionament del sistema de calefacció és de 20 kPa (ΔP).

Cal determinar l’interval de pèrdues de pressió per TP (ΔP1).

El valor de la transferència de calor interna es calcula de la següent manera: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. A partir d’aquí, es calcula l’interval requerit de pèrdues de pressió en la TP: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

Si càlculs independents conduir a resultats inesperats, és millor contactar amb especialistes o utilitzar una calculadora d’ordinador per comprovar.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Una anàlisi detallada dels càlculs mitjançant un programa informàtic amb explicacions sobre la instal·lació i la millora de la funcionalitat del sistema:

Cal tenir en compte que un càlcul a escala completa de les solucions més simples va acompanyat d’una massa de paràmetres calculats. Per descomptat, és just calcular-ho tot sense excepció, sempre que s’organitzi una estructura de calefacció que estigui a prop d’una estructura ideal. Tanmateix, en realitat no hi ha res perfecte.

Per tant, sovint es basen en càlculs com a tals, així com en exemples pràctics i en els resultats d’aquests exemples. Aquest enfocament és especialment conegut per a la construcció d’habitatges privats.

Hi ha alguna cosa que complementi, o tingueu preguntes sobre el càlcul d’un sistema de calefacció d’un sol tub? Podeu deixar comentaris sobre la publicació, participar en discussions i compartir la vostra pròpia experiència en l’organització del circuit de calefacció. El formulari de contacte es troba al bloc inferior.