Cálculo de um sistema de aquecimento de tubo único: o que considerar ao calcular + praticamente um exemplo

O sistema de aquecimento de um tubo é uma das soluções para tubulações internas de edifícios com a conexão de dispositivos de aquecimento. Esse esquema parece mais simples e eficaz. A construção de uma ramificação de aquecimento de acordo com a opção "um tubo" custa aos proprietários mais barato do que outros métodos.

Para garantir a operação do circuito, é necessário realizar um cálculo preliminar de um sistema de aquecimento de tubo único - isso manterá a temperatura desejada na casa e evitará a perda de pressão na rede. É bem possível lidar com essa tarefa por conta própria. Duvide da sua força?

Vamos lhe dizer quais são as características de um sistema de tubo único, dar exemplos de esquemas de trabalho, explicar quais cálculos devem ser realizados na fase de planejamento do circuito de aquecimento.

O dispositivo de um circuito de aquecimento de um tubo

A estabilidade hidráulica do sistema é tradicionalmente garantida pela seleção ideal da passagem condicional de dutos (Dsl). É bastante simples implementar um esquema estável pelo método de seleção de diâmetros, sem antes configurar sistemas de aquecimento com controladores de temperatura.

É para tais sistemas de aquecimento que uma relação direta tem tubo único com instalação vertical / horizontal de radiadores e na completa ausência de válvulas de fechamento e controle em risers (ramificações para dispositivos).

Um bom exemplo de instalação de um elemento radiador em um circuito organizado pelo princípio de circulação com um tubo. Nesse caso, tubulações de metal-plástico com acessórios de metal são usadas.

Usando o método de alterar os diâmetros dos tubos em um circuito de aquecimento de anel de tubo único, é possível equilibrar as perdas de pressão que ocorrem com muita precisão. O controle dos fluxos de refrigerante dentro de cada dispositivo de aquecimento individual fornece ajustando o termostato.

Normalmente, como parte do processo de construção de um sistema de aquecimento de acordo com um esquema de um tubo, no primeiro estágio, nós de ligação dos radiadores são construídos.No segundo estágio, os anéis de circulação estão interligados.

A solução clássica de circuito, em que um tubo é usado para o fluxo do líquido refrigerante e a distribuição de água através dos dissipadores de calor. Este esquema refere-se às opções mais simples (+)

O design da unidade de ligação de um único dispositivo envolve a determinação de perdas de pressão no nó. O cálculo é realizado levando em consideração a distribuição uniforme do fluxo de líquido de refrigeração pelo controlador de temperatura em relação aos pontos de conexão nesta seção do circuito.

Na estrutura da mesma operação, o cálculo do coeficiente de vazamento é realizado, além da determinação da faixa de parâmetros de distribuição de vazão na seção de fechamento. Já contando com o intervalo calculado de galhos, um anel de circulação é construído.

Anéis de circulação de ligação

Para realizar o alinhamento de alta qualidade dos anéis de circulação de um circuito de tubo único, é feito um cálculo preliminar das possíveis perdas de pressão (∆Р®). Nesse caso, a perda de pressão na válvula de controle (∆Рк) não é levada em consideração.

Além disso, pelo valor da vazão do líquido de refrigeração na seção final do anel de circulação e pelo valor de ∆Рк (o gráfico na documentação técnica do dispositivo), o valor de ajuste da válvula de controle é determinado.

O mesmo indicador pode ser determinado pela fórmula:

Kv = 0,316G / √∆Рк,

onde:

• Sq - valor de ajuste;
• G - vazão do refrigerante;
• ∆Рк - perda de pressão na válvula de controle.

Cálculos semelhantes são realizados para cada válvula de controle individual em um único sistema de tubulação.

É verdade que o intervalo de perdas de pressão em cada PB é calculado pela fórmula:

=Рко = +Ро + ∆Рк - ∆Рn,

onde:

• ∆Ро - possível perda de pressão;
• ∆Рк - perda de pressão no PB;
• ∆Pn - perda de pressão na área do anel de n-circulação (excluindo perdas no RS).

Se, como resultado dos cálculos, os valores necessários para um sistema de aquecimento de tubo único como um todo não tiverem sido obtidos, é recomendável usar a opção de um sistema de tubo único, que inclui controladores de fluxo automáticos.

Regulador de fluxo automático instalado na linha de retorno do líquido de refrigeração. O dispositivo regula a vazão total do líquido de refrigeração para todo o circuito de tubo único

Dispositivos como reguladores automáticos são montados nas seções finais do circuito (pontos de conexão em risers, ramificações) nos pontos de conexão com a linha de retorno.

Se você alterar tecnicamente a configuração do controlador automático (troque a válvula de drenagem e o bujão), a instalação dos dispositivos é possível nas linhas de fornecimento de refrigerante.

Com a ajuda de controladores de fluxo automáticos, os anéis de circulação são interligados. Nesse caso, a perda de pressão atРс nas seções finais (risers, ramificações do instrumento) é determinada.

A perda de pressão residual no anel de circulação é distribuída entre as seções comuns das tubulações (∆Pmr) e o regulador de fluxo geral (∆Pp).

O valor do ajuste temporário do controlador geral é selecionado de acordo com os gráficos apresentados na documentação técnica, levando em consideração ofРмр das seções finais.

Calcule a perda de pressão nas seções finais pela fórmula:

=Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,

onde:

• ∆Рр - valor estimado;
• PpRpp - ajuste a queda de pressão;
• ∆Рмр - perdas de Rrab nas seções de tubulação;
• ∆Рр - Perda de Rrab no RV geral.

O regulador automático do anel de circulação principal é ajustado (desde que o diferencial de pressão não seja ajustado inicialmente), levando em consideração a instalação do valor mínimo possível da faixa de ajuste na documentação técnica do dispositivo.

A qualidade da controlabilidade dos fluxos pela automação do regulador geral é controlada pela diferença na perda de pressão em cada regulador de riser individual ou ramo do instrumento.

Aplicativo e Business Case

A ausência de requisitos para a temperatura do líquido de refrigeração resfriado é o ponto de partida para o projeto de sistemas de aquecimento de tubo único em termostatos com a instalação de TR nas linhas de fornecimento do radiador.Ao mesmo tempo, é obrigatório equipar o ponto de aquecimento com ajuste automático.

Termostato instalado na linha que fornece o líquido de arrefecimento ao radiador de aquecimento. Para a instalação, foram utilizados acessórios de metal, que são convenientes para trabalhar com tubos de polipropileno

Soluções esquemáticas, onde não há dispositivos de termorregulação nas linhas de suprimento de radiadores, também são usadas na prática. Mas o uso de tais esquemas se deve a prioridades microclima ligeiramente diferentes.

Normalmente, esquemas de tubo único, onde não há controle automático, são usados ​​para grupos de salas projetadas para compensar a perda de calor (50% ou mais) devido a dispositivos adicionais: ventilação forçada, ar condicionado, aquecimento elétrico.

Além disso, o dispositivo de sistemas de tubo único é encontrado em projetos em que os limites de temperatura para o líquido de refrigeração que excedem o valor limite da faixa de operação do termostato são permitidos pelas normas.

Projetos de edifícios de apartamentos, nos quais a operação do sistema de aquecimento está atrelada ao consumo de calor por meio de medidores, geralmente é construída em um esquema de tubulação de perímetro único.

O esquema de tubo único de perímetro é uma espécie de “clássico do gênero”, que é frequentemente usado na prática de construção de moradias municipais e privadas. É considerado simples e econômico para diferentes condições (+)

A justificativa econômica para a implementação de tal esquema é a localização dos principais risers em diferentes pontos da estrutura.

Os principais critérios de cálculo são o custo de dois materiais principais: tubos de aquecimento e acessórios.

De acordo com exemplos práticos da implementação do sistema de tubo único de perímetro, um aumento na seção transversal dos dutos por um fator de dois é acompanhado por um aumento nos custos de compra de tubos por um fator de 2-3. E os custos dos acessórios aumentam para 10 vezes o tamanho, dependendo de qual material os acessórios são feitos.

Base de liquidação para instalação

A instalação de um circuito de tubo único, do ponto de vista da localização dos elementos de trabalho, praticamente não difere do dispositivo do mesmo sistemas de tubulação dupla. Os tirantes de tronco geralmente estão localizados fora dos alojamentos.

As regras do SNiP recomendam colocar os tirantes dentro de minas ou calhas especiais. A linha de apartamentos é tradicionalmente construída em torno do perímetro.

Um exemplo de colocação de tubulações do sistema de aquecimento em esboços perfurados especialmente. Essa variante do dispositivo é frequentemente usada na construção moderna.

A colocação de tubulações é realizada a uma altura de 70 a 100 mm a partir do limite superior do rodapé do piso. Ou a instalação é feita sob um pedestal decorativo com uma altura de 100 mm ou mais e uma largura de até 40 mm. A produção moderna produz revestimentos especializados para a instalação de canalizações ou comunicações elétricas.

Amarrar radiadores é realizado por um esquema de cima para baixo, com um suprimento de tubos de um lado ou de ambos os lados. A localização dos termostatos “em um lado específico” não é crítica, mas se instalação de um dispositivo de aquecimento É realizada ao lado da porta da varanda, a instalação do TP é realizada necessariamente no lado mais distante da porta.

A colocação de canos atrás do rodapé parece predominante do ponto de vista decorativo, mas traz à mente as deficiências quando se trata de áreas que passam por portas internas.

Tubulações colocadas sob um pedestal decorativo. Podemos dizer que a solução clássica para sistemas de tubo único implementada em novos edifícios de diferentes classes

A conexão de dispositivos de aquecimento (radiadores) com risers de tubo único é realizada de acordo com esquemas que permitem um ligeiro alongamento linear dos tubos ou de acordo com esquemas com compensação pelo alongamento dos tubos como resultado de mudanças de temperatura.

A terceira versão das soluções de circuito, onde é suposto o uso de um controlador de três vias, não é recomendada por razões de economia.

Se o dispositivo do sistema prevê a instalação de risers ocultos nos portões das paredes, recomenda-se o uso de termostatos angulares do tipo RTD-G e válvulas de fechamento semelhantes aos dispositivos da série RLV como acessórios de conexão.

Opções de conexão: 1,2 - para sistemas que permitem expansão linear de tubos; 3.4 - para sistemas projetados para o uso de fontes de calor adicionais; 5.6 - decisões sobre válvulas de três vias são consideradas não rentáveis ​​(+)

O diâmetro da derivação do tubo para os dispositivos de aquecimento é calculado pela fórmula:

D> = 0,7√V,

onde:

• 0,7 - coeficiente;
• V - o volume interno do radiador.

A ramificação é realizada com uma certa inclinação (pelo menos 5%) na direção da saída livre do líquido de refrigeração.

Seleção do anel de circulação principal

Se a solução de projeto envolve um sistema de aquecimento baseado em vários anéis de circulação, a escolha do anel de circulação principal é necessária. A escolha teoricamente (e praticamente) deve ser feita de acordo com o valor máximo de transferência de calor do radiador mais remoto.

Este parâmetro afeta até certo ponto a avaliação da carga hidráulica como um todo atribuível ao anel de circulação.

O anel de circulação na imagem do diagrama estrutural. Para diferentes opções de design, pode haver vários desses anéis. Nesse caso, apenas um anel é o principal (+)

A transferência de calor de um dispositivo remoto é calculada pela fórmula:

ATP = Qv / Qop + opQop,

onde:

• Atp - transferência de calor estimada do dispositivo remoto;
• Qv - a transferência de calor necessária do dispositivo remoto;
• Qop - transferência de calor dos radiadores para a sala;
•  OpQop - a soma da transferência térmica necessária de todos os dispositivos no sistema.

Nesse caso, o parâmetro da quantidade de transferência de calor necessária pode consistir na soma dos valores dos dispositivos projetados para atender todo o edifício ou apenas parte do edifício. Por exemplo, ao calcular o calor separadamente para salas cobertas por um riser separado ou áreas ocupadas separadamente atendidas pela ramificação do instrumento.

Em geral, a transferência de calor calculada de qualquer outro radiador de aquecimento instalado no sistema é calculada por uma fórmula ligeiramente diferente:

ATP = Qop / Qpom,

onde:

• Qop - a transferência de calor necessária para um radiador separado;
• Qhom - demanda térmica de uma sala específica em que é utilizado um esquema de tubo único.

A maneira mais fácil de lidar com os cálculos e a aplicação dos valores obtidos é em um exemplo específico.

Exemplo prático de cálculo

Para um edifício residencial, é necessário um sistema de um tubo com controle de um termostato.

O valor da taxa de transferência nominal do dispositivo na borda de configuração máxima é de 0,6 m³/ h / bar (k1). A característica de taxa de transferência máxima possível para esse valor de configuração é de 0,9 m³/ h / bar (K2).

A diferença máxima de pressão possível TP (a um nível de ruído de 30 dB) não é superior a 27 kPa (ΔP1). Cabeça da bomba 25 kPa (ΔP2) A pressão de operação para o sistema de aquecimento é 20 kPa (ΔP).

É necessário determinar a faixa de perda de pressão para TP (ΔP1).

O valor da transferência interna de calor é calculado da seguinte forma: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. A partir daqui, é calculada a faixa necessária de perdas de pressão no TP: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

Se cálculos independentes levar a resultados inesperados, é melhor entrar em contato com especialistas ou usar uma calculadora de computador para verificar.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Uma análise detalhada dos cálculos usando um programa de computador com explicações sobre a instalação e melhoria da funcionalidade do sistema:

Note-se que um cálculo em escala real, mesmo das soluções mais simples, é acompanhado por uma massa de parâmetros calculados. Obviamente, é justo calcular tudo sem exceção, desde que seja organizada uma estrutura de aquecimento próxima a uma estrutura ideal. No entanto, na realidade não há nada perfeito.

Portanto, eles geralmente se baseiam em cálculos, assim como em exemplos práticos e nos resultados desses exemplos. Essa abordagem é especialmente popular na construção de moradias particulares.

Há algo para complementar ou tiver dúvidas sobre o cálculo de um sistema de aquecimento de tubo único? Você pode deixar comentários sobre a publicação, participar de discussões e compartilhar sua própria experiência na organização do circuito de aquecimento. O formulário de contato está localizado no bloco inferior.