Berekening van een eenpijpsverwarmingssysteem: waar moet u op letten bij de berekening + praktisch een voorbeeld

Eenpijpsverwarmingssysteem is een van de oplossingen voor het leidingwerk in gebouwen met de aansluiting van verwarmingsapparaten. Zo'n schema lijkt het meest eenvoudig en effectief. De bouw van een verwarmingsaftakking volgens de optie “één pijp” kost huiseigenaren goedkoper dan andere methoden.

Om de werking van het circuit te garanderen, is het noodzakelijk om een ​​voorlopige berekening van een eenpijpsverwarmingssysteem uit te voeren - dit zal de gewenste temperatuur in huis handhaven en drukverlies in het netwerk voorkomen. Het is heel goed mogelijk om deze taak alleen aan te pakken. Twijfel je aan je kracht?

We zullen u vertellen wat de kenmerken zijn van een systeem met één buis, voorbeelden van werkschema's geven, uitleggen welke berekeningen moeten worden uitgevoerd in de planningsfase van het verwarmingscircuit.

Het apparaat van een eenpijps verwarmingscircuit

De hydraulische stabiliteit van het systeem wordt traditioneel verzekerd door de optimale selectie van de voorwaardelijke doorgang van pijpleidingen (Dsl). Het is vrij eenvoudig om een ​​stabiel schema te implementeren door de methode van het selecteren van diameters, zonder eerst verwarmingssystemen met temperatuurregelaars op te zetten.

Het is met dergelijke verwarmingssystemen dat er een directe relatie is enkele pijp met verticale / horizontale installatie van radiatoren en bij afwezigheid van afsluit- en regelkleppen op stijgleidingen (aftakkingen naar apparaten).

Een goed voorbeeld van het installeren van een radiatorelement in een circuit georganiseerd door het principe van circulatie met één pijp. In dit geval worden metaal-plastic pijpleidingen met metalen fittingen gebruikt.

Met behulp van de methode voor het wijzigen van de buisdiameters in een ringverwarmingscircuit met één buis, is het mogelijk om de drukverliezen die vrij nauwkeurig optreden, in evenwicht te brengen. De regeling van koelvloeistofstromen in elk afzonderlijk verwarmingsapparaat biedt het instellen van de thermostaat.

Meestal, als onderdeel van het proces van het bouwen van een verwarmingssysteem volgens een eenpijpsschema, worden in de eerste fase knooppunten voor bindende radiatoren gebouwd.In de tweede fase worden de circulatieringen gekoppeld.

De klassieke circuitoplossing, waarbij één pijp wordt gebruikt voor de koelmiddelstroom en de distributie van water door de warmteafleiders. Dit schema verwijst naar de eenvoudigste opties (+)

Het ontwerp van de bindeenheid van een enkel apparaat omvat het bepalen van drukverliezen op het knooppunt. De berekening wordt uitgevoerd rekening houdend met de gelijkmatige verdeling van de koelvloeistofstroom door de temperatuurregelaar ten opzichte van de aansluitpunten in dit circuitgedeelte.

In het kader van dezelfde bewerking wordt de berekening van de lekcoëfficiënt uitgevoerd, plus de bepaling van het bereik van stroomverdelingsparameters in de afsluitende sectie. Reeds berustend op het berekende takkenbereik wordt een circulatiering gebouwd.

Het koppelen van circulatieringen

Om een ​​hoogwaardige uitlijning van de circulatieringen van een enkelkanaals circuit mogelijk te maken, wordt een voorlopige berekening gemaakt van mogelijke drukverliezen (∆Ро). Hierbij wordt geen rekening gehouden met het drukverlies bij de regelklep (∆Рк).

Verder wordt door de waarde van het koelmiddeldebiet op het laatste deel van de circulatiering en door de waarde van ∆Рк (de grafiek in de technische documentatie van het apparaat) de instelwaarde van de regelklep bepaald.

Dezelfde indicator kan worden bepaald met de formule:

Kv = 0,316G / √∆Рк,

waar:

• Sq - instelwaarde;
• G - debiet koelvloeistof;
• ∆Рк - drukverlies op de regelklep.

Soortgelijke berekeningen worden uitgevoerd voor elke afzonderlijke regelklep in een systeem met één leiding.

Toegegeven, het bereik van drukverliezen op elke PB wordt berekend met de formule:

∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,

waar:

• ∆Ро - mogelijk drukverlies;
• ∆Рк - drukverlies op de PB;
• ∆Pn - drukverlies in het gebied van de n-circulatiering (exclusief verliezen in de RS).

Als, als resultaat van berekeningen, de noodzakelijke waarden voor een eenpijpsverwarmingssysteem als geheel niet zijn verkregen, wordt aanbevolen om de optie van een eenpijpsysteem te gebruiken, inclusief automatische debietregelaars.

Automatische debietregelaar geïnstalleerd op de retourleiding van het koelmiddel. Het apparaat regelt het totale debiet van de koelvloeistof voor het hele enkelpijps circuit

Apparaten zoals automatische regelaars zijn gemonteerd op de eindsecties van het circuit (verbindingspunten op stijgleidingen, vertakkingen) op de verbindingspunten met de retourleiding.

Als u de configuratie van de automatische controller technisch wijzigt (verwissel de aftapklep en plug), is de installatie van apparaten mogelijk op de koelmiddeltoevoerleidingen.

Met behulp van automatische debietregelaars zijn de circulatieringen gekoppeld. In dit geval wordt het drukverlies ∆Рс aan de eindsecties (stijgbuizen, instrumenttakken) bepaald.

Het resterende drukverlies binnen de circulatiering wordt verdeeld over de gemeenschappelijke secties van de pijpleidingen (∆Pmr) en de algemene stroomregelaar (∆Pp).

De waarde van de tijdelijke aanpassing van de algemene controller wordt geselecteerd volgens de grafieken in de technische documentatie, rekening houdend met ∆Рмр van de eindsecties.

Bereken het drukverlies aan de eindsecties met de formule:

∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,

waar:

• ∆Рр - geschatte waarde;
• ∆Rpp - ingestelde drukval;
• ∆Рмр - Rrabverliezen in pijpleidingsecties;
• ∆Рр - Verlies van Rrab in de algemene camper.

De automatische regelaar van de hoofdcirculatiering wordt ingesteld (op voorwaarde dat het drukverschil in eerste instantie niet is ingesteld) rekening houdend met de installatie van de minimaal mogelijke waarde uit het instelbereik in de technische documentatie van het apparaat.

De kwaliteit van de regelbaarheid van de stromen door de automatisering van de algemene regelaar wordt geregeld door het verschil in drukverlies op elke individuele stijgregelaar of instrumenttak.

Applicatie en Business Case

Het ontbreken van eisen voor de temperatuur van het gekoelde koelmiddel is het uitgangspunt voor het ontwerp van eenpijps verwarmingssystemen op thermostaten met de installatie van TR op de toevoerleidingen van de radiator.Tegelijkertijd is het verplicht om het warmtepunt uit te rusten met automatische aanpassing.

Thermostaat geïnstalleerd op de lijn die de koelvloeistof naar de verwarmingsradiator levert. Voor de installatie werden metalen fittingen gebruikt, die handig zijn voor het werken met polypropyleen buizen

In de praktijk worden ook schematische oplossingen gebruikt, waarbij er geen thermoregulerende apparaten op radiatoraanvoerlijnen zijn. Maar het gebruik van dergelijke schema's is te wijten aan enigszins verschillende microklimaatprioriteiten.

Typisch worden schema's met één buis, waar geen automatische regeling is, gebruikt voor groepen kamers die zijn ontworpen om warmteverliezen (50% of meer) te compenseren als gevolg van extra apparaten: geforceerde ventilatie, airconditioning, elektrische verwarming.

Ook is het apparaat van systemen met één buis te vinden in projecten waar de temperatuurgrenzen voor het koelmiddel die de grenswaarde van het werkbereik van de thermostaat overschrijden, zijn toegestaan ​​door de normen.

Projecten van appartementsgebouwen, waarbij de werking van het verwarmingssysteem door middel van meters wordt gekoppeld aan het warmteverbruik, wordt meestal gebouwd op een omtrekpijpsysteem.

Het omtrekschema met enkele buis is een soort "klassieker van het genre", dat vaak wordt gebruikt in de gemeentelijke en particuliere woningbouw. Het wordt als eenvoudig en economisch beschouwd voor verschillende omstandigheden (+)

De economische rechtvaardiging voor de implementatie van een dergelijke regeling is de locatie van de belangrijkste stijgleidingen op verschillende punten in de structuur.

De belangrijkste berekeningscriteria zijn de kosten van twee hoofdmaterialen: verwarmingsbuizen en fittingen.

Volgens praktische voorbeelden van de implementatie van het perimeter-systeem met enkele buis, gaat een dubbele toename van de Du-doorsnede van pijpleidingen gepaard met een 2-3-voudige stijging van de aanschafkosten van pijpen. En de kosten van fittingen stijgen tot 10 keer de maat, afhankelijk van welk materiaal de fittingen zijn gemaakt.

Verrekeningsbasis voor installatie

Installatie van een circuit met één buis, in termen van de locatie van de werkelementen, verschilt praktisch niet van het apparaat van hetzelfde dubbele leidingsystemen. Trunk risers bevinden zich meestal buiten de woonvertrekken.

SNiP-regels bevelen aan om de risers in speciale mijnen of dakgoten te leggen. De appartementenlijn is traditioneel gebouwd rond de omtrek.

Een voorbeeld van plaatsing van pijpleidingen van verwarmingssystemen in speciaal geponste stompen. Deze variant van het apparaat wordt vaak gebruikt in de moderne constructie.

Het leggen van pijpleidingen wordt uitgevoerd op een hoogte van 70-100 mm vanaf de bovengrens van de vloerplint. Of de montage gebeurt onder een decoratieve plint met een hoogte van 100 mm of meer en een breedte tot 40 mm. Moderne productie produceert dergelijke gespecialiseerde bekledingen voor de installatie van sanitair of elektrische communicatie.

Het binden van radiatoren wordt uitgevoerd door middel van een top-down-schema met een toevoer van buizen aan één zijde of aan beide zijden. De locatie van de thermostaten "aan een specifieke kant" is niet kritisch, maar of installatie van een verwarmingsapparaat Het wordt uitgevoerd naast de balkondeur, TP-installatie wordt noodzakelijkerwijs uitgevoerd aan de zijde die het verst van de deur verwijderd is.

Het leggen van buizen achter de plint lijkt vanuit decoratief oogpunt overwegend, maar het herinnert je aan de nadelen als het gaat om passerende gebieden met binnendeuren.

Pijpleidingen gelegd onder een decoratieve plint. We kunnen zeggen dat de klassieke oplossing voor eenpijpsystemen is geïmplementeerd in nieuwe gebouwen van verschillende klassen

De aansluiting van verwarmingsinrichtingen (radiatoren) op stijgbuizen met één pijp wordt uitgevoerd volgens schema's die een lichte lineaire verlenging van pijpen mogelijk maken of volgens schema's met compensatie voor verlenging van pijpen als gevolg van temperatuurveranderingen.

De derde versie van circuitoplossingen, waar het een driewegcontroller zou moeten gebruiken, wordt om economische redenen niet aanbevolen.

Als het apparaat van het systeem voorziet in de installatie van verhogers die verborgen zijn in de poorten van de muren, wordt aanbevolen om hoekthermostaten van het type RTD-G en afsluitkleppen te gebruiken die vergelijkbaar zijn met apparaten uit de RLV-serie als verbindingsfittingen.

Aansluitmogelijkheden: 1,2 - voor systemen die lineaire uitzetting van buizen mogelijk maken; 3.4 - voor systemen ontworpen voor het gebruik van extra warmtebronnen; 5.6 - beslissingen over driewegkleppen worden als onrendabel beschouwd (+)

De diameter van de leidingaftakking naar de verwarmingsapparaten wordt berekend met de formule:

D> = 0,7√V,

waar:

• 0,7 - coëfficiënt;
• V - het interne volume van de radiator.

De aftakking wordt uitgevoerd met een zekere helling (minimaal 5%) in de richting van de vrije uitgang van het koelmiddel.

Selectie van de belangrijkste circulatiering

Als de ontwerpoplossing een verwarmingssysteem op basis van meerdere circulatieringen omvat, is de keuze van de hoofdcirculatiering noodzakelijk. De keuze moet theoretisch (en praktisch) worden gemaakt op basis van de maximale warmteoverdrachtswaarde van de verste radiator.

Deze parameter beïnvloedt tot op zekere hoogte de beoordeling van de hydraulische belasting als geheel toe te schrijven aan de circulatiering.

De circulatiering in de afbeelding van het structurele diagram. Voor verschillende ontwerpopties kunnen er verschillende van dergelijke ringen zijn. In dit geval is slechts één ring de belangrijkste (+)

De warmteoverdracht van een apparaat op afstand wordt berekend met de formule:

ATP = Qv / Qop + ΣQop,

waar:

• Atp - geschatte warmteoverdracht van het externe apparaat;
• Qv - de noodzakelijke warmteoverdracht van het externe apparaat;
• Qop - warmteoverdracht van radiatoren naar de kamer;
•  ΣQop - de som van de noodzakelijke warmteoverdracht van alle apparaten in het systeem.

In dit geval kan de parameter van de hoeveelheid noodzakelijke warmteoverdracht bestaan ​​uit de som van de waarden van apparaten die zijn ontworpen om het gebouw als geheel of slechts een deel van het gebouw te bedienen. Bijvoorbeeld bij het afzonderlijk berekenen van warmte voor kamers die worden afgedekt door een afzonderlijke stijgleiding of afzonderlijk ingenomen gebieden die worden onderhouden door de instrumenttak.

Over het algemeen wordt de berekende warmteoverdracht van elke andere verwarmingsradiator die in het systeem is geïnstalleerd, berekend met een iets andere formule:

ATP = Qop / Qpom,

waar:

• Qop - de noodzakelijke warmteoverdracht voor een aparte radiator;
• Qhom - thermische vraag naar een bepaalde ruimte waar een enkelslangschema wordt gebruikt.

De eenvoudigste manier om met de berekeningen en de toepassing van de verkregen waarden om te gaan, is op een specifiek voorbeeld.

Praktisch rekenvoorbeeld

Voor een woongebouw is een eenpijpsysteem met regeling via een thermostaat vereist.

De waarde van de nominale doorvoer van het apparaat bij de maximale instelgrens is 0,6 m³/ h / bar (k1). De maximaal mogelijke doorvoerkarakteristiek voor deze instelwaarde is 0,9 m³/ h / bar (K2).

Het maximaal mogelijke drukverschil TP (bij een geluidsniveau van 30 dB) is niet meer dan 27 kPa (ΔP1). Pompkop 25 kPa (ΔP2) De bedrijfsdruk voor het verwarmingssysteem is 20 kPa (ΔP).

Het is noodzakelijk om het drukverliesbereik voor TP (ΔP1) te bepalen.

De waarde van de interne warmteoverdracht wordt als volgt berekend: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Vanaf hier wordt het vereiste bereik van drukverliezen op de TP berekend: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

Als onafhankelijke berekeningen leiden tot onverwachte resultaten, is het beter om contact op te nemen met specialisten of een computercalculator te gebruiken om te controleren.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een gedetailleerde analyse van de berekeningen met behulp van een computerprogramma met uitleg over de installatie en verbetering van systeemfunctionaliteit:

Opgemerkt moet worden dat een volledige berekening van zelfs de eenvoudigste oplossingen gepaard gaat met een massa berekende parameters. Het is natuurlijk eerlijk om alles zonder uitzondering te berekenen, op voorwaarde dat er een verwarmingsstructuur is georganiseerd die dicht bij een ideale structuur ligt. In werkelijkheid is er echter niets perfect.

Daarom vertrouwen ze vaak op berekeningen als zodanig, op praktische voorbeelden en de resultaten van deze voorbeelden. Deze aanpak is vooral populair bij de bouw van particuliere woningen.

Is er iets dat moet worden aangevuld of heeft u vragen over het berekenen van een eenpijpsverwarmingssysteem? U kunt opmerkingen achterlaten bij de publicatie, deelnemen aan discussies en uw eigen ervaring delen met het inrichten van het verwarmingscircuit. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.