Calcul d'un système de chauffage monotube: ce qu'il faut considérer lors du calcul + pratiquement un exemple
Le système de chauffage monotube est l'une des solutions pour la tuyauterie à l'intérieur des bâtiments avec le raccordement d'appareils de chauffage. Un tel schéma semble le plus simple et le plus efficace. La construction d'une branche de chauffage selon l'option «un tuyau» coûte moins cher aux propriétaires que les autres méthodes.
Pour assurer le fonctionnement du circuit, il est nécessaire d'effectuer un calcul préliminaire d'un système de chauffage monotube - cela maintiendra la température souhaitée dans la maison et empêchera la perte de pression dans le réseau. Il est tout à fait possible de faire face à cette tâche de manière indépendante. Vous doutez de votre force?
Nous vous expliquerons les caractéristiques d'un système monotube, donnerons des exemples de schémas de fonctionnement, expliquerons les calculs à effectuer au stade de la planification du circuit de chauffage.
Le contenu de l'article:
Le dispositif d'un circuit de chauffage monotube
La stabilité hydraulique du système est traditionnellement assurée par la sélection optimale du passage conditionnel des canalisations (Dsl). Il est assez simple de mettre en œuvre un schéma stable par la méthode de sélection des diamètres, sans installer au préalable des systèmes de chauffage avec des régulateurs de température.
C’est à ces systèmes de chauffage qu’une relation directe a tuyau unique avec installation verticale / horizontale de radiateurs et en l'absence totale de vannes d'arrêt et de commande sur les colonnes montantes (branchements aux appareils).
En utilisant la méthode de changement des diamètres des tuyaux dans un circuit de chauffage à anneau à tube unique, il est possible d'équilibrer les pertes de pression qui se produisent de manière assez précise. Le contrôle des flux de liquide de refroidissement à l'intérieur de chaque appareil de chauffage individuel fournit réglage du thermostat.
Habituellement, dans le cadre du processus de construction d'un système de chauffage selon un schéma monotube, au premier stade, des nœuds de fixation de radiateurs sont construits.Au deuxième stade, les anneaux de circulation sont liés.
La conception de l'unité de liaison d'un seul appareil implique la détermination des pertes de charge sur le nœud. Le calcul est effectué en tenant compte de la distribution uniforme du flux de liquide de refroidissement par le régulateur de température par rapport aux points de connexion dans cette section de circuit.
Dans le cadre de la même opération, le calcul du coefficient de fuite est effectué, plus la détermination de la plage des paramètres de répartition du débit dans la section de fermeture. S'appuyant déjà sur la gamme calculée de branches, un anneau de circulation est construit.
Lier les anneaux de circulation
Afin d'effectuer un alignement de haute qualité des anneaux de circulation d'un circuit monotube, un calcul préliminaire est effectué des éventuelles pertes de charge (∆Ро). Dans ce cas, la perte de charge au niveau de la vanne de régulation (∆Рк) n'est pas prise en compte.
De plus, par la valeur du débit de liquide de refroidissement à la dernière section de la bague de circulation et par la valeur de ∆Рк (le graphique dans la documentation technique de l'appareil), la valeur de réglage de la vanne de régulation est déterminée.
Le même indicateur peut être déterminé par la formule:
Kv = 0,316 G / √∆Рк,
où:
- Sq - valeur de réglage;
- G - débit de liquide de refroidissement;
- ∆Рк - perte de pression sur la vanne de régulation.
Des calculs similaires sont effectués pour chaque vanne de régulation individuelle dans un système à tuyau unique.
Certes, la plage de pertes de pression sur chaque PB est calculée par la formule:
∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,
où:
- ∆Ро - perte de pression possible;
- ∆Рк - perte de pression sur le PB;
- ∆Pn - perte de pression dans la zone de l'anneau de n-circulation (hors pertes dans le RS).
Si, à la suite des calculs, les valeurs nécessaires pour un système de chauffage monotube dans son ensemble n'ont pas été obtenues, il est recommandé d'utiliser l'option d'un système monotube, qui comprend des régulateurs de débit automatiques.
Des dispositifs tels que des régulateurs automatiques sont montés sur les sections d'extrémité du circuit (points de connexion sur les colonnes montantes, branches de dérivation) aux points de connexion à la ligne de retour.
Si vous changez techniquement la configuration du contrôleur automatique (permutez le robinet de vidange et le bouchon), l'installation d'appareils est possible sur les lignes d'alimentation en liquide de refroidissement.
À l'aide de régulateurs de débit automatiques, les anneaux de circulation sont liés. Dans ce cas, la perte de charge ∆Рс au niveau des sections d'extrémité (colonnes montantes, branches d'instruments) est déterminée.
La perte de pression résiduelle à l'intérieur de l'anneau de circulation est répartie entre les sections communes des canalisations (∆Pmr) et le régulateur général de débit (∆Pp).
La valeur de l'ajustement temporaire du contrôleur général est sélectionnée en fonction des graphiques présentés dans la documentation technique, en tenant compte de ∆Рмр des sections d'extrémité.
Calculez la perte de charge aux sections d'extrémité par la formule:
∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,
où:
- ∆Рр - valeur estimée;
- ∆Rpp - régler la chute de pression;
- ∆Рмр - Pertes de crabe dans les sections de pipeline;
- ∆Рр - Perte de Rrab dans le RV général.
Le régulateur automatique de la bague de circulation principale est réglé (à condition que la différence de pression ne soit pas initialement réglée) en tenant compte de l'installation de la valeur minimale possible à partir de la plage de réglage dans la documentation technique de l'appareil.
La qualité de la contrôlabilité des débits par l'automatisation du régulateur général est contrôlée par la différence de perte de pression sur chaque régulateur de colonne ou branche d'instrument.
Application et analyse de rentabilisation
L'absence d'exigences pour la température du liquide de refroidissement refroidi est le point de départ pour la conception de systèmes de chauffage monotube sur thermostats avec l'installation de TR sur les lignes d'alimentation des radiateurs.Dans le même temps, il est obligatoire d'équiper le point de chaleur d'un réglage automatique.
Des solutions schématiques, où il n'y a pas de dispositifs de thermorégulation sur les lignes d'alimentation des radiateurs, sont également utilisées dans la pratique. Mais l'utilisation de tels schémas est due à des priorités microclimatiques légèrement différentes.
En règle générale, les systèmes à tube unique, où il n'y a pas de contrôle automatique, sont utilisés pour des groupes de pièces conçues pour compenser les pertes de chaleur (50% ou plus) dues à des dispositifs supplémentaires: ventilation forcée, climatisation, chauffage électrique.
En outre, le dispositif des systèmes à tube unique se trouve dans les projets où les limites de température pour le liquide de refroidissement dépassant la valeur limite de la plage de fonctionnement du thermostat sont autorisées par les normes.
Les projets d'immeubles d'appartements, où le fonctionnement du système de chauffage est lié à la consommation de chaleur au moyen de compteurs, sont généralement construits sur un schéma monotube périmétrique.
La justification économique de la mise en œuvre d'un tel schéma est l'emplacement des principales contremarches à différents points de la structure.
Les principaux critères de calcul sont le coût de deux matériaux principaux: tuyaux de chauffage et accessoires.
Selon des exemples pratiques de mise en œuvre du système monotube de périmètre, une augmentation de la section transversale des pipelines Du d'un facteur deux s'accompagne d'une augmentation du coût d'achat des tuyaux d'un facteur 2-3. Et les coûts des raccords augmentent jusqu'à 10 fois la taille, selon le matériau dans lequel les raccords sont fabriqués.
Base de règlement pour l'installation
L'installation d'un circuit monotube, en termes de localisation des éléments de travail, n'est pratiquement pas différente de l'appareil du même systèmes à double tuyau. Les contremarches du tronc sont généralement situées à l'extérieur des logements.
Les règles SNiP recommandent de placer les colonnes montantes à l'intérieur de mines ou de gouttières spéciales. La ligne d'appartements est traditionnellement construite autour du périmètre.
La pose des canalisations est effectuée à une hauteur de 70 à 100 mm de la limite supérieure du socle de plancher. Ou l'installation se fait sous un socle décoratif d'une hauteur de 100 mm ou plus et d'une largeur allant jusqu'à 40 mm. La production moderne produit de tels revêtements spécialisés pour l'installation de plomberie ou de communications électriques.
Le montage des radiateurs est effectué par un schéma descendant avec une alimentation en tuyaux d'un côté ou des deux côtés. L'emplacement des thermostats «d'un côté spécifique» n'est pas critique, mais si installation d'un appareil de chauffage Elle s'effectue à côté de la porte du balcon, l'installation TP s'effectue obligatoirement du côté le plus éloigné de la porte.
La pose de tuyaux derrière la plinthe semble prédominante d'un point de vue décoratif, mais elle vous rappelle les inconvénients des passages où se trouvent des portes intérieures.
Le raccordement des appareils de chauffage (radiateurs) avec des colonnes montantes monotube est effectué selon des schémas qui permettent un léger allongement linéaire des tubes ou selon des schémas avec compensation de l'allongement des tubes suite aux changements de température.
La troisième version des solutions de circuits, où elle est censée utiliser un contrôleur à trois voies, n'est pas recommandée pour des raisons d'économie.
Si l'appareil du système prévoit l'installation de colonnes montantes cachées dans les portes des murs, il est recommandé d'utiliser des thermostats d'angle de type RTD-G et des vannes d'arrêt similaires aux appareils de la série RLV comme raccords de raccordement.
Le diamètre de la branche du tuyau vers les appareils de chauffage est calculé par la formule:
D> = 0,7√V,
où:
- 0,7 - coefficient;
- V - le volume interne du radiateur.
Le branchement est effectué avec une certaine pente (au moins 5%) dans le sens de la sortie libre du liquide de refroidissement.
Sélection de l'anneau de circulation principal
Si la solution de conception implique un système de chauffage basé sur plusieurs anneaux de circulation, le choix de l'anneau de circulation principal est nécessaire. Le choix doit théoriquement (et pratiquement) se faire en fonction de la valeur maximale de transfert de chaleur du radiateur le plus éloigné.
Ce paramètre affecte dans une certaine mesure l'évaluation de la charge hydraulique dans son ensemble imputable à l'anneau de circulation.
Le transfert de chaleur d'un appareil distant est calculé par la formule:
ATP = Qv / Qop + ΣQop,
où:
- Atp - transfert de chaleur estimé de l'appareil distant;
- Qv - le transfert de chaleur nécessaire de l'appareil distant;
- Qop - transfert de chaleur des radiateurs vers la pièce;
- ΣQop - la somme du transfert de chaleur nécessaire de tous les appareils du système.
Dans ce cas, le paramètre de la quantité de transfert de chaleur nécessaire peut consister en la somme des valeurs des dispositifs conçus pour desservir l'ensemble du bâtiment ou seulement une partie du bâtiment. Par exemple, lors du calcul de la chaleur séparément pour des pièces couvertes par une colonne montante séparée ou des zones prises séparément desservies par la branche instrument.
En général, le transfert de chaleur calculé de tout autre radiateur de chauffage installé dans le système est calculé par une formule légèrement différente:
ATP = Qop / Qpom,
où:
- Qop - le transfert de chaleur nécessaire pour un radiateur séparé;
- Qhom - la demande thermique pour une pièce particulière où un schéma monotube est utilisé.
La manière la plus simple de traiter les calculs et l'application des valeurs obtenues est sur un exemple spécifique.
Exemple de calcul pratique
Pour un immeuble résidentiel, un système monotube avec contrôle à partir d'un thermostat est requis.
La valeur du débit nominal de l'appareil à la limite de réglage maximale est de 0,6 m3/ h / bar (k1). La caractéristique de débit maximum possible pour cette valeur de réglage est de 0,9 m3/ h / bar (K2).
La différence de pression maximale possible TP (à un niveau de bruit de 30 dB) ne dépasse pas 27 kPa (ΔP1). Tête de pompe 25 kPa (ΔP2) La pression de fonctionnement du système de chauffage est de 20 kPa (ΔP).
Il est nécessaire de déterminer la plage de perte de pression pour TP (ΔP1).
La valeur du transfert de chaleur interne est calculée comme suit: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. À partir de là, la plage de pertes de pression requise sur le TP est calculée: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.
Si calculs indépendants conduire à des résultats inattendus, il est préférable de contacter des spécialistes ou d'utiliser une calculatrice informatique pour vérifier.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Une analyse détaillée des calculs à l'aide d'un programme informatique avec des explications sur l'installation et l'amélioration des fonctionnalités du système:
Il convient de noter qu'un calcul à grande échelle, même des solutions les plus simples, s'accompagne d'une masse de paramètres calculés. Bien sûr, il est juste de tout calculer sans exception, à condition qu'une structure de chauffage soit organisée proche d'une structure idéale. Cependant, en réalité, il n'y a rien de parfait.
Par conséquent, ils s'appuient souvent sur des calculs en tant que tels, ainsi que sur des exemples pratiques et les résultats de ces exemples. Cette approche est particulièrement populaire pour la construction de logements privés.
Y a-t-il quelque chose à compléter ou avez des questions sur le calcul d'un système de chauffage monotube? Vous pouvez laisser des commentaires sur la publication, participer aux discussions et partager votre propre expérience dans l'organisation du circuit de chauffage. Le formulaire de contact est situé dans le bloc inférieur.
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L'installation correcte du système de chauffage dans la maison, à mon avis, est l'un des points les plus importants dans la construction de la maison. À une certaine époque, alors que je faisais du chauffage dans ma maison, j'ai utilisé une méthode horizontale de raccordement des radiateurs et posé des tuyaux pour le chauffage au sol. Je considère également qu'il est important de choisir la bonne pompe, car avec un schéma de câblage horizontal, le mouvement du liquide de refroidissement doit être stimulé par l'unité de circulation.