Calcolo di un sistema di riscaldamento a tubo singolo: cosa considerare quando si calcola + praticamente un esempio

Il sistema di riscaldamento monotubo è una delle soluzioni per le tubazioni all'interno degli edifici con il collegamento di dispositivi di riscaldamento. Un tale schema sembra molto semplice ed efficace. La costruzione di una diramazione di riscaldamento secondo l'opzione "un tubo" costa ai proprietari di casa più economica di altri metodi.

Per garantire il funzionamento del circuito, è necessario eseguire un calcolo preliminare di un sistema di riscaldamento a tubo singolo: ciò manterrà la temperatura desiderata in casa e impedirà la perdita di pressione nella rete. È del tutto possibile far fronte a questo compito da soli. Dubiti della tua forza?

Ti diremo quali sono le caratteristiche di un sistema a tubo singolo, ti daremo esempi di schemi di lavoro, spiegheremo quali calcoli dovrebbero essere eseguiti nella fase di pianificazione del circuito di riscaldamento.

Il dispositivo di un circuito di riscaldamento monotubo

La stabilità idraulica del sistema è tradizionalmente garantita dalla selezione ottimale del passaggio condizionale delle condotte (Dsl). È abbastanza semplice implementare uno schema stabile con il metodo di selezione dei diametri, senza prima impostare sistemi di riscaldamento con termoregolatori.

È con tali sistemi di riscaldamento che ha una relazione diretta tubo singolo con installazione verticale / orizzontale di radiatori e in completa assenza di valvole di intercettazione e controllo su riser (diramazioni verso dispositivi).

Un buon esempio di installazione di un elemento radiatore in un circuito organizzato dal principio di circolazione con un tubo. In questo caso, vengono utilizzate tubazioni in metallo-plastica con raccordi in metallo.

Utilizzando il metodo di modifica dei diametri dei tubi in un circuito di riscaldamento ad anello a tubo singolo, è possibile bilanciare le perdite di pressione che si verificano in modo abbastanza accurato. Fornisce il controllo dei flussi di refrigerante all'interno di ogni singolo dispositivo di riscaldamento impostazione del termostato.

Di solito, come parte del processo di costruzione di un sistema di riscaldamento secondo uno schema monotubo, nella prima fase vengono costruiti nodi per radiatori vincolanti.Nella seconda fase, gli anelli di circolazione sono collegati.

La classica soluzione circuitale, in cui un tubo viene utilizzato per il flusso di refrigerante e la distribuzione di acqua attraverso i dissipatori di calore. Questo schema fa riferimento alle opzioni più semplici (+)

La progettazione dell'unità di legame di un singolo dispositivo prevede la determinazione delle perdite di carico sul nodo. Il calcolo viene eseguito tenendo conto della distribuzione uniforme del flusso di refrigerante da parte del regolatore di temperatura rispetto ai punti di connessione in questa sezione del circuito.

Nel quadro della stessa operazione, viene eseguito il calcolo del coefficiente di dispersione, oltre alla determinazione dell'intervallo dei parametri di distribuzione del flusso nella sezione di chiusura. Facendo già affidamento sull'intervallo calcolato di rami, viene creato un anello di circolazione.

Collegamento degli anelli di circolazione

Al fine di eseguire un allineamento di alta qualità degli anelli di circolazione di un circuito a tubo singolo, viene effettuato un calcolo preliminare delle possibili perdite di pressione (∆Р®). In questo caso, la perdita di pressione sulla valvola di controllo (∆Рк) non viene presa in considerazione.

Inoltre, in base al valore della portata del refrigerante nella sezione finale dell'anello di circolazione e dal valore ∆Рк (il grafico nella documentazione tecnica del dispositivo), viene determinato il valore dell'impostazione della valvola di controllo.

Lo stesso indicatore può essere determinato dalla formula:

Kv = 0,316 G / √∆Рк,

dove:

• Ap - impostazione del valore;
• sol - portata del liquido di raffreddamento;
• ΔRk - perdita di pressione sulla valvola di controllo.

Calcoli simili vengono eseguiti per ogni singola valvola di controllo in un sistema a tubo singolo.

È vero, l'intervallo delle perdite di carico su ciascun PB è calcolato dalla formula:

∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,

dove:

• ΔRo - possibile perdita di pressione;
• ΔRk - perdita di pressione sul PB;
• ΔRn - perdita di pressione nell'area dell'anello di circolazione n (escluse le perdite nella RS).

Se, come risultato dei calcoli, non sono stati ottenuti i valori necessari per un sistema di riscaldamento a tubo singolo nel suo insieme, si consiglia di utilizzare l'opzione di un sistema a tubo singolo, che include regolatori di flusso automatici.

Regolatore di flusso automatico installato sulla linea di ritorno del liquido di raffreddamento. Il dispositivo regola la portata totale del liquido di raffreddamento per l'intero circuito monotubo

Dispositivi come i regolatori automatici sono montati sulle sezioni terminali del circuito (punti di connessione su riser, diramazioni) nei punti di connessione alla linea di ritorno.

Se si modifica tecnicamente la configurazione del controller automatico (scambiare la valvola di scarico e il tappo), è possibile installare i dispositivi sulle linee di alimentazione del refrigerante.

Con l'aiuto dei regolatori di flusso automatici, gli anelli di circolazione sono collegati. In questo caso, viene determinata la perdita di pressione ∆Рс nelle sezioni finali (riser, rami dello strumento).

La perdita di pressione residua all'interno dell'anello di circolazione è distribuita tra le sezioni comuni delle tubazioni (∆Pmr) e il regolatore di flusso generale (∆Pp).

Il valore della regolazione temporanea del controllore generale viene selezionato in base ai grafici presentati nella documentazione tecnica, tenendo conto di ∆Рмр delle sezioni finali.

Calcola la perdita di pressione nelle sezioni finali con la formula:

∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,

dove:

• ΔRr - valore stimato;
• ΔRpp - impostare la caduta di pressione;
• ΔRmr - Perdite di abrasione nelle sezioni della conduttura;
• ΔRr - Perdita di Rrab nel camper generale.

Il regolatore automatico dell'anello di circolazione principale viene impostato (a condizione che il differenziale di pressione non sia inizialmente impostato) tenendo conto dell'installazione del valore minimo possibile dal campo di impostazione nella documentazione tecnica del dispositivo.

La qualità della controllabilità dei flussi da parte dell'automazione del regolatore generale è controllata dalla differenza di perdita di pressione su ogni singolo regolatore di riser o ramo dello strumento.

Caso applicativo e commerciale

L'assenza di requisiti per la temperatura del refrigerante raffreddato è il punto di partenza per la progettazione di sistemi di riscaldamento a tubo singolo su termostati con l'installazione di TR sulle linee di alimentazione del radiatore.Allo stesso tempo, è obbligatorio dotare il punto di riscaldamento di regolazione automatica.

Termostato installato sulla linea che fornisce il liquido di raffreddamento al radiatore di riscaldamento. Per l'installazione sono stati utilizzati raccordi metallici, che sono convenienti per lavorare con tubi in polipropilene

Nella pratica vengono anche utilizzate soluzioni schematiche, in cui non sono presenti dispositivi di termoregolazione sulle linee di alimentazione del radiatore. Ma l'uso di tali schemi è dovuto a priorità di microclima leggermente diverse.

Tipicamente, gli schemi a tubo singolo, in cui non esiste un controllo automatico, vengono utilizzati per gruppi di locali progettati per compensare la perdita di calore (50% o più) dovuta a dispositivi aggiuntivi: ventilazione forzata, aria condizionata, riscaldamento elettrico.

Inoltre, il dispositivo di sistemi a tubo singolo si trova in progetti in cui gli standard consentono i limiti di temperatura per il refrigerante che superano il valore limite del campo operativo del termostato.

I progetti di condomini, in cui il funzionamento del sistema di riscaldamento è legato al consumo di calore per mezzo di contatori, è di solito costruito su uno schema perimetrale a tubo singolo.

Lo schema perimetrale a tubo singolo è una sorta di "classico del genere", che viene spesso utilizzato nella pratica dell'edilizia abitativa comunale e privata. È considerato semplice ed economico per diverse condizioni (+)

La giustificazione economica per l'implementazione di un tale schema è l'ubicazione dei principali montanti in diversi punti della struttura.

I principali criteri di calcolo sono il costo di due materiali principali: tubi di riscaldamento e accessori.

Secondo esempi pratici dell'implementazione del sistema perimetrale a tubo singolo, un aumento della sezione Du delle condotte di un fattore due è accompagnato da un aumento dei costi di acquisto dei tubi di un fattore 2-3. E i costi dei raccordi aumentano fino a 10 volte le dimensioni, a seconda del materiale di cui sono fatti i raccordi.

Base di insediamento per installazione

L'installazione di un circuito a tubo singolo, in termini di posizione degli elementi di lavoro, non è praticamente diversa dal dispositivo dello stesso sistemi a doppio tubo. I montanti del bagagliaio si trovano di solito al di fuori degli alloggi.

Le regole SNiP raccomandano di posizionare i riser all'interno di miniere o grondaie speciali. La linea di appartamenti è costruita tradizionalmente attorno al perimetro.

Un esempio di posizionamento delle tubazioni del sistema di riscaldamento in tronchi appositamente punzonati. Questa variante del dispositivo viene spesso utilizzata nelle costruzioni moderne.

La posa delle condotte viene eseguita ad un'altezza di 70-100 mm dal limite superiore dello zoccolo del pavimento. Oppure l'installazione viene eseguita sotto uno zoccolo decorativo con un'altezza di almeno 100 mm e una larghezza fino a 40 mm. La produzione moderna produce rivestimenti così specializzati per l'installazione di impianti idraulici o comunicazioni elettriche.

La legatura dei radiatori viene eseguita da uno schema dall'alto verso il basso con una fornitura di tubi su un lato o su entrambi i lati. La posizione dei termostati "su un lato specifico" non è critica, ma se installazione di un dispositivo di riscaldamento Viene eseguito vicino alla porta del balcone, l'installazione TP viene eseguita necessariamente sul lato più lontano dalla porta.

La posa dei tubi dietro il battiscopa sembra predominante dal punto di vista decorativo, ma ricorda le carenze quando si tratta di aree di passaggio in cui vi sono porte interne.

Condotte posate sotto un plinto decorativo. Possiamo affermare che la classica soluzione per sistemi monotubo implementata in nuovi edifici di diverse classi

Il collegamento di dispositivi di riscaldamento (radiatori) con colonne montanti monotubo viene effettuato secondo schemi che consentono un leggero allungamento lineare dei tubi o secondo schemi con compensazione dell'allungamento dei tubi a seguito di sbalzi di temperatura.

La terza versione delle soluzioni di circuito, dove si suppone che utilizzi un controller a tre vie, non è consigliata per motivi di economia.

Se il dispositivo del sistema prevede la posa di colonne montanti nascoste nelle porte delle pareti, si consiglia di utilizzare termostati ad angolo del tipo RTD-G e valvole di intercettazione simili ai dispositivi della serie RLV come raccordi di collegamento.

Opzioni di connessione: 1,2 - per sistemi che consentono l'espansione lineare dei tubi; 3.4 - per sistemi progettati per l'uso di fonti di calore aggiuntive; 5.6 - le decisioni sulle valvole a tre vie sono considerate non redditizie (+)

Il diametro del ramo del tubo verso i dispositivi di riscaldamento è calcolato con la formula:

D> = 0,7√V,

dove:

• 0,7 - coefficiente;
• V - il volume interno del radiatore.

Il ramo viene eseguito con una certa pendenza (almeno il 5%) nella direzione dell'uscita libera del liquido di raffreddamento.

Selezione dell'anello di circolazione principale

Se la soluzione progettuale prevede un sistema di riscaldamento basato su più anelli di circolazione, è necessario scegliere l'anello di circolazione principale. La scelta teoricamente (e praticamente) dovrebbe essere fatta in base al valore massimo di trasferimento di calore del radiatore più remoto.

Questo parametro influisce in una certa misura sulla valutazione del carico idraulico nel suo insieme attribuibile all'anello di circolazione.

L'anello di circolazione nell'immagine del diagramma strutturale. Per diverse opzioni di design, possono esserci diversi anelli di questo tipo. In questo caso, solo un anello è il principale (+)

Il trasferimento di calore di un dispositivo remoto è calcolato dalla formula:

ATP = Qv / Qop + ΣQop,

dove:

• AMN - stima del trasferimento di calore del dispositivo remoto;
• QB - il necessario trasferimento di calore del dispositivo remoto;
• qop - trasferimento di calore dai radiatori alla stanza;
•  ΣQop - la somma del trasferimento di calore necessario di tutti i dispositivi nel sistema.

In questo caso, il parametro della quantità di trasferimento di calore necessario può consistere nella somma dei valori dei dispositivi progettati per servire l'edificio nel suo insieme o solo una parte dell'edificio. Ad esempio, quando si calcola il calore separatamente per le stanze coperte da un montante separato o le aree prese separatamente servite dal ramo dello strumento.

In generale, il trasferimento di calore calcolato di qualsiasi altro radiatore di riscaldamento installato nel sistema è calcolato con una formula leggermente diversa:

ATP = Qop / Qpom,

dove:

• qop - il trasferimento di calore necessario per un radiatore separato;
• Qpom - domanda termica per una stanza particolare in cui viene utilizzato uno schema a tubo singolo.

Il modo più semplice per gestire i calcoli e l'applicazione dei valori ottenuti è su un esempio specifico.

Esempio di calcolo pratico

Per un edificio residenziale, è richiesto un sistema monotubo con controllo da un termostato.

Il valore della portata nominale del dispositivo al limite massimo di impostazione è 0,6 m³/ h / bar (k1). La massima caratteristica di rendimento possibile per questo valore di impostazione è 0,9 m³/ h / bar (K2).

La differenza di pressione massima possibile TP (a un livello di rumore di 30 dB) non è superiore a 27 kPa (ΔP1). Testa della pompa 25 kPa (ΔP2) La pressione di esercizio per l'impianto di riscaldamento è di 20 kPa (ΔP).

È necessario determinare l'intervallo di perdita di pressione per TP (ΔP1).

Il valore del trasferimento di calore interno viene calcolato come segue: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Da qui, viene calcolato l'intervallo richiesto di perdite di carico sul TP: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

se calcoli indipendenti portare a risultati imprevisti, è meglio contattare gli specialisti o utilizzare una calcolatrice per controllare.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Un'analisi dettagliata dei calcoli utilizzando un programma per computer con spiegazioni sull'installazione e il miglioramento della funzionalità del sistema:

Va notato che un calcolo su vasta scala anche delle soluzioni più semplici è accompagnato da una massa di parametri calcolati. Ovviamente, è corretto calcolare tutto senza eccezioni, a condizione che sia organizzata una struttura di riscaldamento vicina a una struttura ideale. Tuttavia, in realtà non c'è nulla di perfetto.

Pertanto, spesso si basano su calcoli in quanto tali, nonché su esempi pratici e sui risultati di questi esempi. Questo approccio è particolarmente popolare per la costruzione di abitazioni private.

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