Berechnung eines Einrohrheizungssystems: Was ist bei der Berechnung zu beachten? + Praktisch ein Beispiel
Einrohrheizsystem ist eine der Lösungen für Rohrleitungen in Gebäuden mit Anschluss von Heizgeräten. Ein solches Schema scheint am einfachsten und effektivsten zu sein. Der Bau eines Heizungszweigs nach der Option „Einrohr“ kostet Hausbesitzer billiger als andere Methoden.
Um den Betrieb des Kreislaufs sicherzustellen, muss eine vorläufige Berechnung eines Einrohrheizungssystems durchgeführt werden. Dadurch wird die gewünschte Temperatur im Haus aufrechterhalten und ein Druckverlust im Netzwerk verhindert. Es ist durchaus möglich, diese Aufgabe selbständig zu bewältigen. Zweifel an deiner Stärke?
Wir erklären Ihnen die Merkmale eines Einrohrsystems, geben Beispiele für Arbeitsschemata und erläutern, welche Berechnungen in der Planungsphase des Heizkreises durchgeführt werden sollten.
Der Inhalt des Artikels:
Das Gerät eines Einrohr-Heizkreises
Die hydraulische Stabilität des Systems wird traditionell durch die optimale Auswahl des bedingten Durchgangs von Rohrleitungen (Dsl) sichergestellt. Es ist ganz einfach, ein stabiles Schema durch die Methode der Durchmesserauswahl zu implementieren, ohne zuerst Heizsysteme mit Temperaturreglern einzurichten.
Zu solchen Heizsystemen besteht eine direkte Beziehung Einzelrohr mit vertikaler / horizontaler Installation von Heizkörpern und ohne Absperr- und Steuerventile an Steigleitungen (Abzweigungen zu Geräten).
Mit der Methode zur Änderung der Rohrdurchmesser in einem Einrohr-Ringheizkreis ist es möglich, die auftretenden Druckverluste recht genau auszugleichen. Die Steuerung des Kühlmittelflusses in jedem einzelnen Heizgerät sorgt dafür Thermostat einstellen.
Üblicherweise werden im Rahmen des Aufbaus eines Heizsystems nach einem Einrohrschema in der ersten Stufe Knoten zum Binden von Heizkörpern gebaut.In der zweiten Stufe werden die Zirkulationsringe miteinander verbunden.
Das Design der Bindeeinheit eines einzelnen Geräts beinhaltet die Bestimmung von Druckverlusten am Knoten. Die Berechnung erfolgt unter Berücksichtigung der gleichmäßigen Verteilung des Kühlmittelstroms durch den Temperaturregler relativ zu den Anschlusspunkten in diesem Kreislaufabschnitt.
Im Rahmen des gleichen Vorgangs wird die Berechnung des Leckagekoeffizienten sowie die Bestimmung des Bereichs der Strömungsverteilungsparameter im Abschlussabschnitt durchgeführt. Bereits aus dem berechneten Bereich der Zweige wird ein Zirkulationsring aufgebaut.
Zirkulationsringe verbinden
Um eine qualitativ hochwertige Ausrichtung der Zirkulationsringe eines Einrohrkreislaufs durchzuführen, werden mögliche Druckverluste (∆Ро) vorläufig berechnet. In diesem Fall wird der Druckverlust am Steuerventil (∆Рк) nicht berücksichtigt.
Ferner wird durch den Wert des Kühlmitteldurchflusses am letzten Abschnitt des Zirkulationsrings und durch den Wert ∆Рк (die Grafik in der technischen Dokumentation für das Gerät) der Wert der Steuerventileinstellung bestimmt.
Der gleiche Indikator kann durch die Formel bestimmt werden:
Kv = 0,316 G / √∆Рк,
wo:
- Sq - Einstellwert;
- G. - Kühlmitteldurchfluss;
- ∆Рк - Druckverlust am Steuerventil.
Ähnliche Berechnungen werden für jedes einzelne Steuerventil in einem einzelnen Rohrsystem durchgeführt.
Der Bereich der Druckverluste an jedem PB wird zwar nach folgender Formel berechnet:
∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,
wo:
- ∆Ро - möglicher Druckverlust;
- ∆Рк - Druckverlust am PB;
- ∆Pn - Druckverlust im Bereich des n-Zirkulationsrings (ohne Verluste im RS).
Wenn aufgrund von Berechnungen die erforderlichen Werte für ein Einrohrheizsystem insgesamt nicht ermittelt wurden, wird empfohlen, die Option eines Einrohrsystems mit automatischen Durchflussreglern zu verwenden.
Geräte wie automatische Regler sind an den Endpunkten des Stromkreises (Verbindungspunkte an Steigleitungen, Abzweigzweigen) an den Verbindungspunkten zur Rücklaufleitung montiert.
Wenn Sie die Konfiguration der automatischen Steuerung technisch ändern (Ablassventil und Stopfen austauschen), ist die Installation von Geräten an den Kühlmittelzuleitungen möglich.
Mit Hilfe von automatischen Durchflussreglern werden die Zirkulationsringe miteinander verbunden. In diesem Fall wird der Druckverlust ∆Рс an den Endabschnitten (Steigleitungen, Instrumentenzweige) ermittelt.
Der Restdruckverlust innerhalb des Zirkulationsrings verteilt sich auf die gemeinsamen Abschnitte der Rohrleitungen (∆Pmr) und den allgemeinen Durchflussregler (∆Pp).
Der Wert der vorübergehenden Einstellung der allgemeinen Steuerung wird gemäß den in der technischen Dokumentation dargestellten Diagrammen unter Berücksichtigung von ∆Рмр der Endabschnitte ausgewählt.
Berechnen Sie den Druckverlust an den Endabschnitten nach folgender Formel:
∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,
wo:
- ∆Рр - geschätzter Wert;
- ∆Rpp - Druckabfall einstellen;
- ∆Рмр - Rrab-Verluste in Rohrleitungsabschnitten;
- ∆Рр - Verlust von Rrab im allgemeinen Wohnmobil.
Der automatische Regler des Hauptzirkulationsrings wird unter Berücksichtigung der Installation des minimal möglichen Wertes aus dem Einstellbereich in der technischen Dokumentation des Geräts eingestellt (vorausgesetzt, die Druckdifferenz wird anfänglich nicht eingestellt).
Die Qualität der Steuerbarkeit der Strömungen durch die Automatisierung des allgemeinen Reglers wird durch die Differenz des Druckverlusts an jedem einzelnen Steigregler oder Instrumentenzweig gesteuert.
Anwendung und Business Case
Das Fehlen von Anforderungen an die Temperatur des gekühlten Kühlmittels ist der Ausgangspunkt für die Auslegung von Einrohrheizsystemen an Thermostaten mit der Installation von TR an den Kühlerversorgungsleitungen.Gleichzeitig ist es zwingend erforderlich, den Heizpunkt mit einer automatischen Anpassung auszustatten.
In der Praxis werden auch schematische Lösungen verwendet, bei denen keine Wärmeregulierungsvorrichtungen an den Kühlerversorgungsleitungen vorhanden sind. Die Verwendung solcher Systeme ist jedoch auf leicht unterschiedliche Prioritäten des Mikroklimas zurückzuführen.
Typischerweise werden Einrohrschemata, bei denen keine automatische Steuerung vorhanden ist, für Gruppen von Räumen verwendet, um Wärmeverluste (50% oder mehr) aufgrund zusätzlicher Geräte auszugleichen: Zwangslüftung, Klimaanlage, elektrische Heizung.
Die Vorrichtung von Einrohrsystemen findet sich auch in Projekten, bei denen die Temperaturgrenzen für das Kühlmittel, die den Grenzwert des Betriebsbereichs des Thermostats überschreiten, nach den Normen zulässig sind.
Projekte von Mehrfamilienhäusern, bei denen der Betrieb des Heizungssystems mittels Zählern an den Wärmeverbrauch gebunden ist, werden in der Regel nach einem Perimeter-Einrohrschema gebaut.
Die wirtschaftliche Rechtfertigung für die Umsetzung eines solchen Systems ist die Lage der Hauptsteigleitungen an verschiedenen Stellen in der Struktur.
Die Hauptberechnungskriterien sind die Kosten für zwei Hauptmaterialien: Heizungsrohre und Armaturen.
Nach praktischen Beispielen für die Implementierung des Perimeter-Einrohrsystems geht eine Vergrößerung des Du-Querschnitts von Rohrleitungen um das Zweifache mit einer Erhöhung der Kosten für den Kauf von Rohren um das 2-3-fache einher. Und die Kosten für Armaturen steigen auf das Zehnfache der Größe, je nachdem aus welchem Material die Armaturen bestehen.
Abrechnungsbasis für die Installation
Die Installation eines Einrohrkreises unterscheidet sich hinsichtlich der Position der Arbeitselemente praktisch nicht von der Vorrichtung derselben Doppelrohrsysteme. Kofferraum-Riser befinden sich normalerweise außerhalb der Wohnräume.
Die SNiP-Regeln empfehlen, die Tragegurte in speziellen Minen oder Dachrinnen zu verlegen. Die Wohnungslinie ist traditionell um den Umfang gebaut.
Die Verlegung der Rohrleitungen erfolgt in einer Höhe von 70-100 mm von der Obergrenze des Bodensockels. Oder die Installation erfolgt unter einem dekorativen Sockel mit einer Höhe von 100 mm oder mehr und einer Breite von bis zu 40 mm. In der modernen Produktion werden solche Spezialauskleidungen für die Installation von Sanitär- oder Elektroinstallationen hergestellt.
Das Binden der Heizkörper erfolgt nach einem Top-Down-Schema mit einseitiger oder beidseitiger Versorgung mit Rohren. Die Position der Thermostate „auf einer bestimmten Seite“ ist nicht kritisch, aber wenn Installation eines Heizgeräts Es wird neben der Balkontür durchgeführt, die TP-Installation erfolgt notwendigerweise auf der Seite, die am weitesten von der Tür entfernt ist.
Das Verlegen von Rohren hinter der Fußleiste scheint aus dekorativer Sicht vorherrschend zu sein, aber Sie erinnern sich an die Nachteile, wenn es darum geht, Bereiche zu passieren, in denen Innentüren vorhanden sind.
Der Anschluss von Heizgeräten (Heizkörpern) an Einrohr-Steigleitungen erfolgt nach Schemata, die eine leichte lineare Dehnung von Rohren ermöglichen, oder nach Schemata mit Ausgleich für die Dehnung von Rohren infolge von Temperaturänderungen.
Die dritte Version von Schaltungslösungen, bei der ein Dreiwegeregler verwendet werden soll, wird aus wirtschaftlichen Gründen nicht empfohlen.
Wenn das Gerät des Systems die Installation von Steigleitungen vorsieht, die in den Toren der Wände versteckt sind, wird empfohlen, Winkelthermostate vom Typ RTD-G und Absperrventile ähnlich den Geräten der RLV-Serie als Anschlussarmaturen zu verwenden.
Der Durchmesser des Rohrabzweigs zu den Heizgeräten wird nach folgender Formel berechnet:
D> = 0,7 V,
wo:
- 0,7 - Koeffizient;
- V. - das Innenvolumen des Kühlers.
Die Verzweigung erfolgt mit einer bestimmten Steigung (mindestens 5%) in Richtung des freien Austritts des Kühlmittels.
Auswahl des Hauptzirkulationsrings
Wenn die Konstruktionslösung ein Heizsystem umfasst, das auf mehreren Zirkulationsringen basiert, ist die Wahl des Hauptzirkulationsrings erforderlich. Die Wahl sollte theoretisch (und praktisch) nach dem maximalen Wärmeübertragungswert des am weitesten entfernten Heizkörpers getroffen werden.
Dieser Parameter beeinflusst in gewissem Maße die Beurteilung der Hydrauliklast insgesamt, die auf den Zirkulationsring zurückzuführen ist.
Die Wärmeübertragung eines entfernten Geräts wird nach folgender Formel berechnet:
ATP = Qv / Qop + ΣQop,
wo:
- Atp - geschätzte Wärmeübertragung des entfernten Geräts;
- Qv - die notwendige Wärmeübertragung des entfernten Geräts;
- Qop - Wärmeübertragung von Heizkörpern auf den Raum;
- ΣQop - die Summe der notwendigen Wärmeübertragung aller Geräte im System.
In diesem Fall kann der Parameter für die Menge der erforderlichen Wärmeübertragung aus der Summe der Werte von Geräten bestehen, die für das gesamte oder nur einen Teil des Gebäudes ausgelegt sind. Zum Beispiel, wenn die Wärme separat für Räume berechnet wird, die von einem separaten Steigrohr abgedeckt werden, oder für separat genommene Bereiche, die vom Instrumentenzweig bedient werden.
Im Allgemeinen wird die berechnete Wärmeübertragung aller anderen im System installierten Heizkörper nach einer etwas anderen Formel berechnet:
ATP = Qop / Qpom,
wo:
- Qop - die notwendige Wärmeübertragung für einen separaten Heizkörper;
- Qhom - Wärmebedarf für einen bestimmten Raum, in dem ein Einrohrschema verwendet wird.
Der einfachste Weg, mit den Berechnungen und der Anwendung der erhaltenen Werte umzugehen, ist ein spezielles Beispiel.
Praktisches Berechnungsbeispiel
Für ein Wohngebäude ist ein Einrohrsystem mit Steuerung über einen Thermostat erforderlich.
Der Wert des Nenndurchsatzes des Geräts an der maximalen Einstellgrenze beträgt 0,6 m3/ h / bar (k1). Die maximal mögliche Durchsatzkennlinie für diesen Einstellwert beträgt 0,9 m3/ h / bar (K2).
Die maximal mögliche Druckdifferenz TP (bei einem Geräuschpegel von 30 dB) beträgt nicht mehr als 27 kPa (ΔP1). Pumpenkopf 25 kPa (ΔP2) Der Betriebsdruck für das Heizsystem beträgt 20 kPa (ΔP).
Es ist notwendig, den Druckverlustbereich für TP (ΔP1) zu bestimmen.
Der Wert der internen Wärmeübertragung wird wie folgt berechnet: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Von hier aus wird der erforderliche Bereich der Druckverluste am TP berechnet: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.
Wenn unabhängige Berechnungen Wenn Sie zu unerwarteten Ergebnissen führen, ist es besser, sich an Spezialisten zu wenden oder einen Computerrechner zu verwenden, um dies zu überprüfen.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Eine detaillierte Analyse der Berechnungen mit einem Computerprogramm mit Erläuterungen zur Installation und Verbesserung der Systemfunktionalität:
Es ist zu beachten, dass eine vollständige Berechnung selbst der einfachsten Lösungen von einer Masse berechneter Parameter begleitet wird. Natürlich ist es fair, alles ausnahmslos zu berechnen, vorausgesetzt, eine Heizstruktur ist so organisiert, dass sie einer idealen Struktur nahe kommt. In Wirklichkeit gibt es jedoch nichts Perfektes.
Daher stützen sie sich häufig auf Berechnungen als solche sowie auf praktische Beispiele und die Ergebnisse dieser Beispiele. Dieser Ansatz ist besonders im privaten Wohnungsbau beliebt.
Gibt es etwas zu ergänzen oder haben Sie Fragen zur Berechnung eines Einrohrheizungssystems? Sie können Kommentare zur Veröffentlichung hinterlassen, an Diskussionen teilnehmen und Ihre eigenen Erfahrungen bei der Anordnung des Heizkreises teilen. Das Kontaktformular befindet sich im unteren Block.
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Die korrekte Installation der Heizungsanlage im Haus ist meiner Meinung nach einer der wichtigsten Punkte beim Bau des Hauses. Zu einer Zeit, als ich in meinem Haus heizte, benutzte ich eine horizontale Methode, um Heizkörper anzuschließen und Rohre zum Heizen auf den Böden zu verlegen. Ich halte es auch für wichtig, die richtige Pumpe zu wählen, da bei einem horizontalen Schaltplan die Bewegung des Kühlmittels durch die Zirkulationseinheit angeregt werden muss.