Výpočet jednovrstvého topného systému: co je třeba vzít v úvahu při výpočtu + prakticky příklad

Jednovrubný topný systém je jedním z řešení pro potrubí uvnitř budov s připojením topných zařízení. Takové schéma se zdá být nejjednodušší a nejúčinnější. Výstavba topné větve podle možnosti „jedna trubka“ stojí majitele domů levněji než jiné metody.

Pro zajištění provozu okruhu je nutné provést předběžný výpočet jednovrstvého topného systému - tím se udržuje požadovaná teplota v domě a zabraňuje se ztrátě tlaku v síti. Je docela možné se s tímto úkolem vypořádat sami. Pochybujete o své síle?

Řekneme vám, jaké jsou funkce jednovrstvého systému, uvedeme příklady pracovních schémat, vysvětlíme, jaké výpočty je třeba provést ve fázi plánování topného okruhu.

Zařízení jedno trubkového topného okruhu

Hydraulická stabilita systému je tradičně zajištěna optimálním výběrem podmíněného průchodu potrubí (Dsl). Je docela jednoduché realizovat stabilní schéma metodou výběru průměrů, aniž by bylo nejprve nastaveno topné systémy s regulátory teploty.

Přímý vztah má právě takové topné systémy jednoduchá trubka s vertikální / horizontální instalací radiátorů a při úplné absenci uzavíracích a regulačních ventilů na stoupačkách (větve k zařízením).

Dobrý příklad instalace radiátorového prvku do obvodu uspořádaného na principu cirkulace s jednou trubkou. V tomto případě se používají kovové plastové potrubí s kovovými tvarovkami.

Pomocí metody změny průměrů trubek v okruhu s jedním trubkovým prstencem je možné vyrovnat tlakové ztráty, které se vyskytují poměrně přesně. Řízení toku chladiva uvnitř každého jednotlivého topného zařízení poskytuje nastavení termostatu.

Obvykle se v rámci procesu výstavby topného systému podle jedno trubkového schématu v první fázi staví uzly pro vázání radiátorů.Ve druhé fázi jsou oběhové kroužky spojeny.

Klasické řešení okruhu, kde jedna trubka se používá pro průtok chladicího média a distribuci vody přes chladiče. Toto schéma odkazuje na nejjednodušší možnosti (+)

Konstrukce vazebné jednotky jednoho zařízení zahrnuje stanovení tlakových ztrát na uzlu. Výpočet se provádí s ohledem na rovnoměrné rozdělení průtoku chladicí kapaliny regulátorem teploty vzhledem k bodům připojení v této části obvodu.

V rámci stejné operace se provádí výpočet koeficientu úniku plus stanovení rozsahu parametrů distribuce toku v uzavírací sekci. Cirkulační kroužek je již založen na vypočítaném rozsahu větví.

Spojovací oběhové kroužky

Aby se provedlo vysoce kvalitní vyrovnání oběhových prstenů v jedné trubce, provede se předběžný výpočet možných tlakových ztrát (∆Ро). V tomto případě se nebere v úvahu tlaková ztráta na regulačním ventilu (∆Рк).

Dále se stanoví hodnota průtoku chladicího média v konečné části cirkulačního kroužku a hodnotou ∆Рк (graf v technické dokumentaci k zařízení), nastavovací hodnota regulačního ventilu.

Stejný ukazatel lze určit podle vzorce:

Kv = 0,316G / √∆Рк,

kde:

• Sq - nastavená hodnota;
• G - průtok chladicí kapaliny;
• ∆Рк - tlaková ztráta na regulačním ventilu.

Podobné výpočty se provádějí pro každý jednotlivý regulační ventil v systému s jedním potrubím.

Je pravda, že rozsah tlakových ztrát na každém PB se vypočítá podle vzorce:

∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,

kde:

• ∆Ро - možná tlaková ztráta;
• ∆Рк - tlaková ztráta na PB;
• ∆Pn - tlaková ztráta v oblasti n-cirkulačního kroužku (s výjimkou ztrát v RS).

Pokud v důsledku výpočtů nebyly získány potřebné hodnoty pro jedno trubkový topný systém jako celek, doporučuje se použít variantu jedno trubkového systému, který zahrnuje automatické regulátory průtoku.

Na zpětném potrubí chladicí kapaliny je nainstalován automatický regulátor průtoku. Zařízení reguluje celkový průtok chladicího média pro celý jedno trubkový okruh

Zařízení, jako jsou automatické regulátory, jsou namontována na koncových částech obvodu (připojovací body na stoupačkách, odbočkách) v bodech připojení k zpětnému vedení.

Pokud technicky změníte konfiguraci automatického ovladače (zaměňte vypouštěcí ventil a zátku), je instalace zařízení na přívodní vedení chladicí kapaliny možná.

Pomocí automatických regulátorů průtoku jsou oběhové kroužky spojeny. V tomto případě se stanoví tlaková ztráta ∆Рс v koncových sekcích (stoupačky, větve nástrojů).

Zbytková tlaková ztráta v cirkulačním kroužku je rozdělena mezi společné sekce potrubí (∆Pmr) a obecný regulátor průtoku (∆Pp).

Hodnota dočasné úpravy obecného ovladače se vybere podle grafů uvedených v technické dokumentaci s přihlédnutím k ∆Рмр koncových částí.

Vypočítejte tlakovou ztrátu v koncových sekcích podle vzorce:

∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,

kde:

• ∆Рр - odhadovaná hodnota;
• ∆Rpp - nastavit pokles tlaku;
• ∆Рмр - Rrab ztráty v potrubních sekcích;
• ∆Рр - Ztráta Rrab v obecném RV.

Je nastaven automatický regulátor hlavního cirkulačního kroužku (za předpokladu, že tlakový rozdíl není původně nastaven), přičemž se bere v úvahu instalace minimální možné hodnoty z rozsahu nastavení v technické dokumentaci zařízení.

Kvalita ovladatelnosti toků automatizací obecného regulátoru je řízena rozdílem tlakové ztráty na každé jednotlivé stoupačce nebo větvi nástroje.

Aplikace a obchodní případ

Absence požadavků na teplotu chlazeného chladicího média je výchozím bodem pro konstrukci jedno trubkových topných systémů na termostatech s instalací TR na přívodní vedení chladiče.Současně je nutné vybavit topný bod automatickým nastavením.

Termostat instalovaný na vedení dodávající chladicí kapalinu do topného radiátoru. Pro instalaci byly použity kovové tvarovky, které jsou vhodné pro práci s polypropylenovými trubkami

V praxi se také používají schématická řešení, kde na přívodních vedeních radiátorů nejsou žádná termoregulační zařízení. Použití těchto programů je však způsobeno mírně odlišnými mikroklimatickými prioritami.

Obvykle se jedno trubkové systémy, kde není automatické ovládání, používají pro skupiny místností určené k kompenzaci tepelných ztrát (50% nebo více) v důsledku dalších zařízení: nucené větrání, klimatizace, elektrické topení.

Rovněž zařízení jednovrstvých systémů se nachází v projektech, kde normy dovolují teplotní limity pro chladicí médium překračující mezní hodnotu pracovního rozsahu termostatu.

Projekty bytových domů, kde je provoz vytápěcího systému vázán na spotřebu tepla pomocí metrů, se obvykle staví na obvodovém jedno trubkovém schématu.

Obvodové jedno trubkové schéma je druh „klasiky žánru“, který se často používá v praxi městské a soukromé bytové výstavby. Je považován za jednoduchý a ekonomický pro různé podmínky (+)

Ekonomickým důvodem pro zavedení takového systému je umístění hlavních stoupaček v různých bodech struktury.

Hlavními kritérii výpočtu jsou náklady na dva hlavní materiály: topné potrubí a kování.

Podle praktických příkladů implementace obvodového jednovrstvého systému je zvýšení průřezu Du dvojnásobným potrubím doprovázeno zvýšením nákladů na nákup trubek dvakrát až třikrát. A náklady na armatury se zvyšují až na desetinásobek velikosti, v závislosti na jakém materiálu jsou armatury vyrobeny.

Základna pro instalaci

Instalace jedno-trubkového obvodu z hlediska umístění pracovních prvků se prakticky neliší od zařízení téhož systémy dvojitého potrubí. Kufříky jsou obvykle umístěny mimo obytné místnosti.

Pravidla SNiP doporučují pokládat stoupačky do speciálních dolů nebo okapů. Linka bytu je tradičně postavena po obvodu.

Příklad umístění potrubí topného systému do speciálně děrovaných čepů. Tato varianta zařízení se často používá v moderní konstrukci.

Pokládka potrubí se provádí ve výšce 70 - 100 mm od horní hranice podlahového soklu. Nebo se instalace provádí pod dekorativní podstavec s výškou 100 mm nebo více a šířkou až 40 mm. Moderní výroba vyrábí takové specializované obklady pro instalaci vodovodních nebo elektrických komunikací.

Radiátory jsou připevněny pomocí schématu shora dolů s trubkami dodávanými na jedné nebo na obou stranách. Umístění termostatů „na konkrétní straně“ není kritické, ale pokud instalace topného zařízení Provádí se vedle balkónových dveří, instalace TP se provádí nutně na boku nejdále od dveří.

Pokládka potrubí za základní deskou se zdá být z dekorativního hlediska dominantní, ale nutí vám připomenout nevýhody, pokud jde o průchozí oblasti, kde jsou vnitřní dveře.

Potrubí položené pod dekorativní podstavec. Dá se říci, že klasické řešení pro jednovrubné systémy implementované v nových budovách různých tříd

Spojení topných zařízení (radiátorů) s jednovrstvými stoupačkami se provádí podle schémat, která umožňují mírné lineární prodloužení trubek nebo podle schémat s kompenzací prodloužení trubek v důsledku změn teploty.

Třetí verze řešení obvodů, u nichž se předpokládá použití třícestného ovladače, se z ekonomických důvodů nedoporučuje.

Pokud zařízení systému umožňuje instalaci stoupaček ukrytých v branách stěn, doporučuje se jako připojovací armatury použít úhlové termostaty typu RTD-G a uzavírací ventily podobné zařízením ze série RLV.

Možnosti připojení: 1,2 - pro systémy umožňující lineární expanzi potrubí; 3.4 - pro systémy určené k použití přídavných zdrojů tepla; 5.6 - rozhodnutí o trojcestných ventilech se považují za nerentabilní (+)

Průměr odbočky potrubí k topným zařízením se vypočítá podle vzorce:

D> = 0,7√V,

kde:

• 0,7 - koeficient;
• V - vnitřní objem chladiče.

Větev se provádí s určitým sklonem (alespoň 5%) ve směru volného výstupu chladicího média.

Výběr hlavního cirkulačního kroužku

Pokud konstrukční řešení zahrnuje topný systém založený na několika cirkulačních kruzích, je nutná volba hlavního cirkulačního kruhu. Teoretická volba (a prakticky) by měla být provedena podle maximální hodnoty přenosu tepla nejvzdálenějšího radiátoru.

Tento parametr do určité míry ovlivňuje posouzení hydraulického zatížení jako celku, které lze připsat cirkulačnímu kroužku.

Cirkulační kroužek na obrázku strukturálního diagramu. Pro různé možnosti designu může existovat několik takových prstenů. V tomto případě je pouze jeden kroužek hlavní (+)

Přenos tepla vzdáleného zařízení se vypočítá podle vzorce:

ATP = Qv / Qop + ΣQop,

kde:

• Atp - odhadovaný přenos tepla vzdáleného zařízení;
• Qv - nezbytný přenos tepla vzdáleného zařízení;
• Qop - přenos tepla z radiátorů do místnosti;
•  ΣQop - součet potřebného přenosu tepla všech zařízení v systému.

V takovém případě může parametr množství potřebného přenosu tepla sestávat ze součtu hodnot zařízení určených k tomu, aby sloužily budově jako celku nebo pouze její části. Například při samostatném výpočtu tepla pro místnosti pokryté jedním samostatným stoupačem nebo odděleně odebrané oblasti obsluhované větev přístroje.

Vypočítaný přenos tepla jakéhokoli jiného topného tělesa instalovaného v systému se obecně vypočítává podle mírně odlišného vzorce:

ATP = Qop / Qpom,

kde:

• Qop - nezbytný přenos tepla pro samostatný radiátor;
• Qhom - požadavek na teplo pro konkrétní místnost, kde se používá schéma s jednou trubicí.

Nejjednodušší způsob, jak se vypořádat s výpočty a aplikací získaných hodnot, je na konkrétním příkladu.

Příklad praktického výpočtu

Pro obytnou budovu je vyžadován jednovrstvý systém s regulací z termostatu.

Hodnota jmenovitého výkonu zařízení na hranici maximálního nastavení je 0,6 m³/ h / bar (k1). Maximální možná propustnost pro tuto nastavenou hodnotu je 0,9 m³/ h / bar (K2).

Maximální možný tlakový rozdíl TP (při hladině hluku 30 dB) není větší než 27 kPa (ΔP1). Hlava čerpadla 25 kPa (ΔP2) Provozní tlak topného systému je 20 kPa (ΔP).

Je nutné stanovit rozsah tlakových ztrát pro TP (ΔP1).

Hodnota interního přenosu tepla se vypočítá takto: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Odtud se vypočte požadovaný rozsah tlakových ztrát na TP: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

Pokud nezávislé výpočty vést k neočekávaným výsledkům, je lepší kontaktovat odborníky nebo použít počítačovou kalkulačku ke kontrole.

Závěry a užitečné video na toto téma

Podrobná analýza výpočtů pomocí počítačového programu s vysvětlením o instalaci a zlepšení funkčnosti systému:

Je třeba poznamenat, že výpočet v plném rozsahu i těch nejjednodušších řešení je doprovázen množstvím vypočtených parametrů. Samozřejmě je spravedlivé vypočítat vše bez výjimky za předpokladu, že je uspořádána topná struktura, která je blízko ideální konstrukci. Ve skutečnosti však není nic dokonalého.

Proto se často spoléhají na výpočty jako takové, jakož i na praktické příklady a výsledky těchto příkladů. Tento přístup je obzvláště oblíbený u soukromé bytové výstavby.

Existuje něco, co by se mělo doplnit, nebo máte otázky týkající se výpočtu topného systému s jedním potrubím? Můžete zanechat komentáře k publikaci, účastnit se diskusí a podělit se o své vlastní zkušenosti s uspořádáním topného okruhu. Kontaktní formulář je umístěn ve spodním bloku.