Cálculo de un sistema de calefacción de tubería única: qué considerar al calcular + prácticamente un ejemplo
El sistema de calefacción de una tubería es una de las soluciones para tuberías dentro de edificios con la conexión de dispositivos de calefacción. Tal esquema parece más simple y efectivo. La construcción de una rama de calefacción de acuerdo con la opción de “una tubería” le cuesta a los propietarios más barato que otros métodos.
Para garantizar el funcionamiento del circuito, es necesario realizar un cálculo preliminar de un sistema de calefacción de un solo tubo; esto mantendrá la temperatura deseada en la casa y evitará la pérdida de presión en la red. Es muy posible hacer frente a esta tarea de forma independiente. ¿Dudas de tu fuerza?
Le diremos cuáles son las características de un dispositivo de sistema de un solo tubo, le daremos ejemplos de esquemas de trabajo, le explicaremos qué cálculos deben realizarse en la etapa de planificación del circuito de calefacción.
El contenido del artículo:
El dispositivo de un circuito de calefacción de un tubo
La estabilidad hidráulica del sistema se garantiza tradicionalmente mediante la selección óptima del paso condicional de tuberías (Dsl). Es bastante sencillo implementar un esquema estable mediante el método de selección de diámetros, sin configurar primero los sistemas de calefacción con controladores de temperatura.
Es a tales sistemas de calefacción que tiene una relación directa tubo único con instalación vertical / horizontal de radiadores y en ausencia total de válvulas de cierre y control en elevadores (ramificaciones a dispositivos).
Usando el método de cambiar los diámetros de la tubería en un circuito de calentamiento de anillo de un solo tubo, es posible equilibrar las pérdidas de presión que ocurren con bastante precisión. El control de los flujos de refrigerante dentro de cada dispositivo de calentamiento individual proporciona ajuste del termostato.
Por lo general, como parte del proceso de construcción de un sistema de calefacción de acuerdo con un esquema de una tubería, en la primera etapa, se construyen nodos de unión de radiadores.En la segunda etapa, los anillos de circulación están unidos.
El diseño de la unidad de unión de un solo dispositivo implica la determinación de pérdidas de presión en el nodo. El cálculo se lleva a cabo teniendo en cuenta la distribución uniforme del flujo de refrigerante por el controlador de temperatura en relación con los puntos de conexión en esta sección del circuito.
En el marco de la misma operación, se realiza el cálculo del coeficiente de fuga, más la determinación del rango de parámetros de distribución de flujo en la sección de cierre. Ya confiando en el rango calculado de ramas, se construye un anillo de circulación.
Vinculación de los anillos de circulación
Para realizar una alineación de alta calidad de los anillos de circulación de un circuito de un solo tubo, se realiza un cálculo preliminar de posibles pérdidas de presión (∆Ро). En este caso, la pérdida de presión en la válvula de control (∆Рк) no se tiene en cuenta.
Además, por el valor del caudal de refrigerante en la sección final del anillo de circulación y por el valor de ∆Рк (el gráfico en la documentación técnica del dispositivo), se determina el valor de ajuste de la válvula de control.
El mismo indicador puede determinarse mediante la fórmula:
Kv = 0.316G / √∆Рк,
donde:
- Sq - valor de ajuste;
- G - caudal de refrigerante;
- ∆Рк - pérdida de presión en la válvula de control.
Se realizan cálculos similares para cada válvula de control individual en un sistema de tubería única.
Es cierto que el rango de pérdidas de presión en cada PB se calcula mediante la fórmula:
∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,
donde:
- ∆Ро - posible pérdida de presión;
- ∆Рк - pérdida de presión en el PB;
- ∆Pn - pérdida de presión en el área del anillo de circulación n (excluyendo pérdidas en el RS).
Si, como resultado de los cálculos, no se han obtenido los valores necesarios para un sistema de calefacción de tubería única en su conjunto, se recomienda utilizar la opción de un sistema de tubería única, que incluye controladores de flujo automáticos.
Los dispositivos, como los reguladores automáticos, se montan en las secciones finales del circuito (puntos de conexión en elevadores, ramales) en los puntos de conexión a la línea de retorno.
Si técnicamente cambia la configuración del controlador automático (intercambie la válvula de drenaje y el tapón), la instalación de dispositivos es posible en las líneas de suministro de refrigerante.
Con la ayuda de controladores de flujo automáticos, los anillos de circulación están unidos. En este caso, se determina la pérdida de presión ∆Рс en las secciones finales (elevadores, ramas del instrumento).
La pérdida de presión residual dentro del anillo de circulación se distribuye entre las secciones comunes de las tuberías (∆Pmr) y el regulador de flujo general (∆Pp).
El valor del ajuste temporal del controlador general se selecciona de acuerdo con los gráficos presentados en la documentación técnica, teniendo en cuenta ∆Рмр de las secciones finales.
Calcule la pérdida de presión en las secciones finales mediante la fórmula:
∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,
donde:
- ∆Рр - valor estimado;
- ∆Rpp - establecer la caída de presión;
- ∆Рмр - Pérdidas de cangrejo en secciones de tubería;
- ∆Рр - Pérdida de Rrab en el RV general.
El regulador automático del anillo de circulación principal se establece (siempre que el diferencial de presión no se configure inicialmente) teniendo en cuenta la instalación del valor mínimo posible del rango de ajuste en la documentación técnica del dispositivo.
La calidad de la capacidad de control de los flujos mediante la automatización del regulador general está controlada por la diferencia en la pérdida de presión en cada regulador ascendente individual o rama del instrumento.
Solicitud y caso de negocios
La ausencia de requisitos para la temperatura del refrigerante refrigerado es el punto de partida para el diseño de sistemas de calefacción de tubería única en termostatos con la instalación de TR en las líneas de suministro del radiador.Al mismo tiempo, es obligatorio equipar el punto de calor con ajuste automático.
Las soluciones esquemáticas, donde no hay dispositivos termorreguladores en las líneas de suministro de radiadores, también se utilizan en la práctica. Pero el uso de tales esquemas se debe a prioridades de microclima ligeramente diferentes.
Por lo general, los esquemas de un solo tubo, donde no hay control automático, se utilizan para grupos de habitaciones diseñados para compensar las pérdidas de calor (50% o más) debido a dispositivos adicionales: ventilación forzada, aire acondicionado, calefacción eléctrica.
Además, el dispositivo de los sistemas de un solo tubo se encuentra en proyectos donde los límites de temperatura para el refrigerante que exceden el valor límite del rango operativo del termostato están permitidos por las normas.
Los proyectos de edificios de apartamentos, donde la operación del sistema de calefacción está vinculada al consumo de calor por medio de medidores, generalmente se basa en un esquema perimetral de tubería única.
La justificación económica para la implementación de tal esquema es la ubicación de los principales elevadores en diferentes puntos de la estructura.
Los principales criterios de cálculo son el costo de dos materiales principales: tubos de calentamiento y accesorios.
De acuerdo con ejemplos prácticos de la implementación del sistema de tubería única perimetral, un aumento en la sección transversal Du de las tuberías en dos veces se acompaña de un aumento en el costo de comprar tuberías en 2-3 veces. Y los costos de los accesorios aumentan hasta 10 veces el tamaño, dependiendo del material del que estén hechos los accesorios.
Base de asentamiento para instalación
La instalación de un circuito de un solo tubo, en términos de ubicación de los elementos de trabajo, prácticamente no es diferente del dispositivo del mismo. sistemas de doble tubo. Los elevadores de troncos generalmente se encuentran fuera de las viviendas.
Las reglas de SNiP recomiendan colocar los tubos ascendentes dentro de minas o canales especiales. La línea de apartamentos se construye tradicionalmente alrededor del perímetro.
La colocación de tuberías se lleva a cabo a una altura de 70-100 mm desde el límite superior del zócalo del piso. O la instalación se realiza bajo un zócalo decorativo con una altura de 100 mm o más y un ancho de hasta 40 mm. La producción moderna produce revestimientos especializados para la instalación de fontanería o comunicaciones eléctricas.
La fijación de los radiadores se realiza mediante un esquema de arriba hacia abajo con un suministro de tuberías en un lado o en ambos lados. La ubicación de los termostatos "en un lado específico" no es crítica, pero si instalación de un dispositivo de calefacción Se lleva a cabo junto a la puerta del balcón, la instalación de TP se lleva a cabo necesariamente en el lado más alejado de la puerta.
Colocar tuberías detrás del zócalo parece predominante desde un punto de vista decorativo, pero te hace recordar las desventajas cuando se trata de pasar áreas donde hay puertas interiores.
La conexión de dispositivos de calefacción (radiadores) con tubos ascendentes de tubería única se lleva a cabo de acuerdo con esquemas que permiten un ligero alargamiento lineal de las tuberías o de acuerdo con esquemas con compensación por el alargamiento de las tuberías como resultado de los cambios de temperatura.
La tercera versión de las soluciones de circuito, donde se supone que debe usar un controlador de tres vías, no se recomienda por razones de economía.
Si el dispositivo del sistema permite la instalación de elevadores ocultos en las puertas de las paredes, se recomienda utilizar termostatos angulares del tipo RTD-G y válvulas de cierre similares a los dispositivos de la serie RLV como accesorios de conexión.
El diámetro de la ramificación de la tubería a los dispositivos de calentamiento se calcula mediante la fórmula:
D> = 0.7√V,
donde:
- 0,7 - coeficiente;
- V - el volumen interno del radiador.
La ramificación se realiza con una cierta pendiente (al menos 5%) en la dirección de la salida libre del refrigerante.
Selección del anillo de circulación principal.
Si la solución de diseño implica un sistema de calefacción basado en varios anillos de circulación, es necesario elegir el anillo de circulación principal. La elección teórica (y prácticamente) debe hacerse de acuerdo con el valor máximo de transferencia de calor del radiador más remoto.
Este parámetro afecta en cierta medida la evaluación de la carga hidráulica en su conjunto atribuible al anillo de circulación.
La transferencia de calor de un dispositivo remoto se calcula mediante la fórmula:
ATP = Qv / Qop + ΣQop,
donde:
- Atp - transferencia de calor estimada del dispositivo remoto;
- Qv - la transferencia de calor necesaria del dispositivo remoto;
- Qop - transferencia de calor de los radiadores a la habitación;
- ΣQop - la suma de la transferencia de calor necesaria de todos los dispositivos en el sistema.
En este caso, el parámetro de la cantidad de transferencia de calor necesaria puede consistir en la suma de los valores de los dispositivos diseñados para servir al edificio en su totalidad o solo a una parte del edificio. Por ejemplo, al calcular el calor por separado para habitaciones cubiertas por un elevador separado o áreas ocupadas por separado por la rama de instrumentos.
En general, la transferencia de calor calculada de cualquier otro radiador de calefacción instalado en el sistema se calcula mediante una fórmula ligeramente diferente:
ATP = Qop / Qpom,
donde:
- Qop - la transferencia de calor necesaria para un radiador separado;
- Qhom - demanda térmica para una habitación en particular donde se utiliza un esquema de un solo tubo.
La forma más fácil de manejar los cálculos y la aplicación de los valores obtenidos es en un ejemplo específico.
Ejemplo práctico de cálculo
Para un edificio residencial, se requiere un sistema de una tubería con control desde un termostato.
El valor del rendimiento nominal del dispositivo en el borde de ajuste máximo es 0.6 m3/ h / bar (k1). La característica de rendimiento máximo posible para este valor de ajuste es 0.9 m3/ h / bar (K2).
La máxima diferencia de presión posible TP (a un nivel de ruido de 30 dB) no es superior a 27 kPa (ΔP1). Cabezal de bomba 25 kPa (ΔP2) La presión de funcionamiento del sistema de calefacción es de 20 kPa (ΔP).
Es necesario determinar el rango de pérdida de presión para TP (ΔP1).
El valor de la transferencia de calor interna se calcula de la siguiente manera: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0.56. A partir de aquí, se calcula el rango requerido de pérdidas de presión en el TP: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0.56 ... 1) = 11.2 ... 20 kPa.
Si cálculos independientes conducir a resultados inesperados, es mejor contactar a especialistas o usar una calculadora de computadora para verificar.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Un análisis detallado de los cálculos utilizando un programa informático con explicaciones sobre la instalación y mejora de la funcionalidad del sistema:
Cabe señalar que un cálculo a escala completa de incluso las soluciones más simples se acompaña de una masa de parámetros calculados. Por supuesto, es justo calcular todo sin excepción, siempre que se organice una estructura de calefacción que esté cerca de una estructura ideal. Sin embargo, en realidad no hay nada perfecto.
Por lo tanto, a menudo se basan en cálculos como tales, así como en ejemplos prácticos y los resultados de estos ejemplos. Este enfoque es especialmente popular para la construcción de viviendas privadas.
¿Hay algo para complementar o tiene preguntas sobre el cálculo de un sistema de calefacción de tubería única? Puede dejar comentarios en la publicación, participar en debates y compartir su propia experiencia en la organización del circuito de calefacción. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.
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La instalación correcta del sistema de calefacción en la casa, en mi opinión, es uno de los puntos más importantes en la construcción de la casa. En un momento, cuando estaba calentando en mi casa, utilicé un método horizontal para conectar radiadores y colocar tuberías para calentar los pisos. También considero importante elegir la bomba correcta, ya que con un diagrama de cableado horizontal, la unidad de circulación debe estimular el movimiento del refrigerante.