Výpočet vykurovacieho systému s jedným potrubím: čo treba zohľadniť pri výpočte + prakticky príklad

Jednovrstvový vykurovací systém je jedným z riešení pre potrubia vo vnútri budov s pripojením vykurovacích zariadení. Takáto schéma sa zdá byť najjednoduchšia a najúčinnejšia. Výstavba vykurovacej vetvy podľa možnosti „jedna rúrka“ stojí majiteľov domov lacnejšie ako iné metódy.

Na zabezpečenie prevádzky okruhu je potrebné vykonať predbežný výpočet jednovrstvového vykurovacieho systému - tým sa udržiava požadovaná teplota v dome a bráni strate tlaku v sieti. Je celkom možné zvládnuť túto úlohu nezávisle. Pochybujete o svojej sile?

Povieme vám, aké sú vlastnosti jednovrstvového systému, uvedieme príklady pracovných schém, vysvetlíme, aké výpočty by sa mali vykonávať v etape plánovania vykurovacieho okruhu.

Zariadenie jednovrstvového vykurovacieho okruhu

Hydraulická stabilita systému je tradične zabezpečená optimálnym výberom podmieneného prechodu potrubí (Dsl). Je pomerne jednoduché implementovať stabilnú schému metódou výberu priemerov bez toho, aby sa najskôr nastavili vykurovacie systémy s regulátormi teploty.

Priamy vzťah má na také vykurovacie systémy jednoduchá rúrka s vertikálnou / horizontálnou inštaláciou radiátorov a pri úplnej absencii uzatváracích a regulačných ventilov na stúpačkách (vetvy k zariadeniam).

Je to dobrý príklad inštalácie radiátorového prvku v okruhu usporiadanom na princípe cirkulácie s jednou rúrkou. V tomto prípade sa používajú kovovo-plastové potrubia s kovovými tvarovkami.

Použitím metódy zmeny priemeru rúr v okruhu s jedným rúrkovým prstencom je možné vyrovnať tlakové straty, ktoré sa vyskytujú pomerne presne. Regulácia prietoku chladiva vnútri každého jednotlivého vykurovacieho zariadenia poskytuje nastavenie termostatu.

Spravidla sa v rámci procesu výstavby vykurovacieho systému podľa schémy s jedným potrubím v prvej fáze vytvárajú uzly väzby radiátorov.V druhej fáze sú obehové krúžky spojené.

Klasické riešenie okruhu, kde jedna rúrka sa používa na prietok chladiacej kvapaliny a distribúciu vody cez chladiče. Táto schéma sa týka najjednoduchších možností (+)

Konštrukcia väzobnej jednotky jedného zariadenia zahrnuje určenie tlakových strát v uzle. Výpočet sa vykonáva s prihliadnutím na rovnomerné rozdelenie prietoku chladiva pomocou regulátora teploty vzhľadom na body pripojenia v tejto časti obvodu.

V rámci tej istej operácie sa vykonáva výpočet koeficientu úniku plus určenie rozsahu parametrov distribúcie prietoku v záverečnej časti. Už spoliehajúc sa na vypočítaný rozsah vetiev sa vytvorí obehový krúžok.

Prepojenie obehových krúžkov

Aby sa vykonalo vysoko kvalitné vyrovnanie cirkulačných krúžkov v rúrke s jedným potrubím, vykoná sa predbežný výpočet možných tlakových strát (∆Ро). V tomto prípade sa tlaková strata na regulačnom ventile (∆Рк) nezohľadňuje.

Ďalej sa na základe hodnoty prietoku chladiva v konečnej časti obehového krúžku a hodnoty ∆Рк (graf v technickej dokumentácii k zariadeniu) určuje nastavovacia hodnota regulačného ventilu.

Rovnaký ukazovateľ možno určiť podľa vzorca:

Kv = 0,316 G / √∆Рк,

kde:

• Ap - nastavená hodnota;
• G - prietok chladiva;
• ΔRk - tlaková strata na regulačnom ventile.

Podobné výpočty sa vykonávajú pre každý jednotlivý regulačný ventil v systéme s jedným potrubím.

Je pravda, že rozsah tlakových strát na každom PB sa vypočíta podľa vzorca:

∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,

kde:

• ΔRo - možná strata tlaku;
• ΔRk - tlaková strata na PB;
• ARN - tlaková strata v oblasti n cirkulačného okruhu (okrem strát v RS).

Ak v dôsledku výpočtov neboli dosiahnuté potrebné hodnoty pre jednorúrkový vykurovací systém ako celok, odporúča sa použiť možnosť jednovrstvového systému, ktorý obsahuje automatické regulátory prietoku.

Na spätnom vedení chladiacej kvapaliny je nainštalovaný automatický regulátor prietoku. Zariadenie reguluje celkový prietok chladiva pre celý jednosmerný okruh

Zariadenia, ako sú automatické regulátory, sú namontované na koncových úsekoch obvodu (body pripojenia na stúpačkách, odbočkách) v miestach pripojenia k spätnému potrubiu.

Ak technicky zmeníte konfiguráciu automatického ovládača (vymieňajte vypúšťací ventil a zátku), je možné inštalovať zariadenia na prívodné vedenie chladiacej kvapaliny.

Pomocou automatických regulátorov prietoku sú obehové krúžky spojené. V tomto prípade sa stanoví tlaková strata ∆Рс v koncových úsekoch (stúpačky, vetvy nástrojov).

Strata zvyškového tlaku v cirkulačnom krúžku je rozdelená medzi spoločné časti potrubí (∆Pmr) a všeobecný regulátor prietoku (∆Pp).

Hodnota dočasnej úpravy všeobecného ovládača sa vyberie podľa grafov uvedených v technickej dokumentácii, pričom sa zohľadní ∆Рмр koncových oddielov.

Vypočítajte tlakovú stratu na koncových úsekoch pomocou vzorca:

∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,

kde:

• ΔRr - odhadovaná hodnota;
• ΔRpp - nastavenie poklesu tlaku;
• ΔRmr - straty na úkor v potrubných úsekoch;
• ΔRr - Strata Rrab vo všeobecnom RV.

Nastavuje sa automatický regulátor hlavného cirkulačného krúžku (za predpokladu, že tlakový rozdiel nie je pôvodne nastavený), pričom sa zohľadňuje inštalácia minimálnej možnej hodnoty z rozsahu nastavenia v technickej dokumentácii zariadenia.

Kvalita ovládateľnosti tokov automatizáciou všeobecného regulátora je riadená rozdielom v tlakových stratách na každom jednotlivom stúpacom regulátore alebo vetve nástroja.

Aplikačný a obchodný prípad

Neprítomnosť požiadaviek na teplotu chladeného chladiaceho média je východiskovým bodom pre návrh jednovrstvových vykurovacích systémov na termostatoch s inštaláciou TR na prívodné vedenie chladiča.Súčasne je nevyhnutné vybaviť vykurovací bod automatickým nastavením.

Termostat je inštalovaný na vedení dodávajúcom chladivo vykurovaciemu telu. Na inštaláciu sa použili kovové tvarovky, ktoré sú vhodné na prácu s polypropylénovými rúrami

V praxi sa používajú aj schematické riešenia, pri ktorých na prívodných vedeniach radiátorov nie sú termoregulačné zariadenia. Používanie takýchto systémov je však spôsobené mierne odlišnými prioritami mikroklímy.

Jednostupňové schémy, v ktorých nie je automatické ovládanie, sa zvyčajne používajú pre skupiny miestností určené na kompenzáciu tepelných strát (50% alebo viac) v dôsledku ďalších zariadení: nútené vetranie, klimatizácia, elektrické kúrenie.

Tiež zariadenie jednovrstvových systémov sa nachádza v projektoch, kde normy umožňujú teplotné limity pre chladivo presahujúce limitnú hodnotu prevádzkového rozsahu termostatu.

Projekty bytových domov, v ktorých je prevádzka vykurovacieho systému viazaná na spotrebu tepla pomocou metrov, sa zvyčajne stavajú na obvodovej jednovodnej schéme.

Schéma obvodovej jednovrstvovej rúrky je akýsi „klasický žáner“, ktorý sa často používa v praxi mestskej a súkromnej bytovej výstavby. Považuje sa za jednoduchý a ekonomický pre rôzne podmienky (+)

Ekonomickým zdôvodnením zavedenia takejto schémy je umiestnenie hlavných stúpačiek na rôznych miestach v štruktúre.

Hlavnými kritériami výpočtu sú náklady na dva hlavné materiály: vykurovacie potrubia a príslušenstvo.

Podľa praktických príkladov implementácie obvodového jednovrstvového systému je zvýšenie prierezu Du dvojnásobne sprevádzané zvýšením nákladov na nákup rúrok o 2-3. A náklady na tvarovky sa zvýšia na 10-násobok veľkosti v závislosti od materiálu, z ktorého sú tvarovky vyrobené.

Zúčtovacia základňa pre inštaláciu

Inštalácia jednovrstvového obvodu z hľadiska umiestnenia pracovných prvkov sa prakticky nelíši od zariadenia dvojité potrubné systémy, Stúpačky kmeňa sa zvyčajne nachádzajú mimo obytných priestorov.

Pravidlá SNiP odporúčajú položiť stúpačky do špeciálnych mín alebo odkvapov. Linka bytu je tradične postavená po obvode.

Príklad umiestnenia potrubí vykurovacieho systému do špeciálne vyrazených výhonkov. Tento variant zariadenia sa často používa v modernej konštrukcii.

Kladenie potrubí sa vykonáva vo výške 70 - 100 mm od horného okraja podlahového sokla. Alebo sa inštalácia vykonáva pod ozdobným soklom s výškou 100 mm alebo viac a šírkou do 40 mm. Moderná výroba vyrába také špeciálne obklady na inštaláciu vodovodných alebo elektrických komunikácií.

Viazanie radiátorov sa vykonáva schémou zhora nadol s prívodom rúrok na jednej alebo oboch stranách. Poloha termostatov „na konkrétnej strane“ nie je kritická, ale ak inštalácia vykurovacieho zariadenia Vykonáva sa vedľa balkónových dverí, inštalácia TP sa vykonáva nevyhnutne na boku, ktorý je najvzdialenejší od dverí.

Pokladanie rúrok za soklovou doskou sa zdá byť dominantné z dekoratívneho hľadiska, ale to vás núti pripomínať nevýhody, pokiaľ ide o prechodové oblasti, kde sú vnútorné dvere.

Potrubia uložené pod ozdobným soklom. Dá sa povedať, že klasické riešenie pre jednovrstvové systémy implementované v nových budovách rôznych tried

Spojenie vykurovacích zariadení (radiátorov) s jednovrstvovými stúpačmi sa vykonáva podľa schém, ktoré umožňujú mierne lineárne predĺženie potrubí alebo podľa schém s kompenzáciou predĺženia potrubí v dôsledku zmien teploty.

Tretia verzia riešení obvodov, kde sa predpokladá použitie trojcestného ovládača, sa z ekonomických dôvodov neodporúča.

Ak zariadenie systému umožňuje inštaláciu stúpačiek ukrytých v bránach stien, odporúča sa ako spojovacie armatúry použiť uhlové termostaty typu RTD-G a uzatváracie ventily podobné zariadeniam zo série RLV.

Možnosti pripojenia: 1,2 - pre systémy umožňujúce lineárne rozširovanie potrubí; 3.4 - pre systémy určené na použitie dodatočných zdrojov tepla; 5.6 - rozhodnutia o trojcestných ventiloch sa považujú za nerentabilné (+)

Priemer potrubnej vetvy k vykurovacím zariadeniam sa vypočíta podľa vzorca:

D> = 0,7√V,

kde:

• 0,7 - koeficient;
• V - vnútorný objem chladiča.

Odbočka sa vykonáva s určitým sklonom (najmenej 5%) v smere voľného výstupu chladiva.

Výber hlavného cirkulačného okruhu

Ak konštrukčné riešenie zahŕňa vykurovací systém založený na niekoľkých cirkulačných krúžkoch, je potrebné zvoliť hlavný cirkulačný kruh. Teoreticky (a prakticky) by sa mal zvoliť výber podľa maximálnej hodnoty prestupu tepla najvzdialenejšieho žiariča.

Tento parameter do istej miery ovplyvňuje posúdenie hydraulického zaťaženia ako celku, ktoré možno pripísať cirkulačnému krúžku.

Cirkulačný krúžok na obrázku štruktúrneho diagramu. Môže existovať niekoľko takýchto krúžkov pre rôzne konštrukčné možnosti. V tomto prípade je hlavným kruhom iba jeden kruh (+)

Prenos tepla vzdialeného zariadenia sa vypočíta podľa vzorca:

ATP = Qv / Qop + ΣQop,

kde:

• AMN - odhadovaný prenos tepla vzdialeného zariadenia;
• QB - potrebný prenos tepla vzdialeného zariadenia;
• qop - prenos tepla z radiátorov do miestnosti;
•  ΣQop - súčet potrebného prenosu tepla všetkých zariadení v systéme.

V takom prípade môže parameter množstva potrebného prenosu tepla pozostávať zo súčtu hodnôt zariadení určených na obsluhu budovy ako celku alebo len jej časti. Napríklad pri samostatnom výpočte tepla pre miestnosti pokryté jedným samostatným stúpačkou alebo osobitne odoberané oblasti obsluhované vetvou prístroja.

Vypočítaný prenos tepla akéhokoľvek iného vykurovacieho radiátora inštalovaného v systéme sa vo všeobecnosti vypočíta podľa mierne odlišného vzorca:

ATP = Qop / Qpom,

kde:

• qop - nevyhnutný prenos tepla pre samostatný radiátor;
• Qpom - požiadavka na teplo pre konkrétnu miestnosť, kde sa používa schéma s jednou rúrkou.

Najjednoduchší spôsob, ako sa vysporiadať s výpočtami a použitím získaných hodnôt, je na konkrétnom príklade.

Príklad praktického výpočtu

Pre obytnú budovu je potrebný jednovrstvový systém s reguláciou z termostatu.

Hodnota menovitej priepustnosti zariadenia pri maximálnej nastavovacej hranici je 0,6 m³/ h / bar (k1). Maximálna možná priepustnosť pre túto nastavenú hodnotu je 0,9 m³/ h / bar (k2).

Maximálny možný tlakový rozdiel TP (pri hladine hluku 30 dB) nie je väčší ako 27 kPa (ΔP1). Hlava čerpadla 25 kPa (ΔP2) Prevádzkový tlak pre vykurovací systém je 20 kPa (ΔP).

Je potrebné určiť rozsah tlakových strát pre TP (AP1).

Hodnota vnútorného prenosu tepla sa vypočíta takto: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Odtiaľ sa vypočíta požadovaný rozsah tlakových strát na TP: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

ak nezávislé výpočty viesť k neočakávaným výsledkom, je lepšie kontaktovať odborníkov alebo skontrolovať pomocou počítačovej kalkulačky.

Závery a užitočné video na túto tému

Podrobná analýza výpočtov pomocou počítačového programu s vysvetlením o inštalácii a zlepšení funkčnosti systému:

Je potrebné poznamenať, že pri výpočte úplného rozsahu aj tých najjednoduchších riešení je k dispozícii množstvo vypočítaných parametrov. Samozrejme, že je spravodlivé počítať všetko bez výnimky za predpokladu, že je usporiadaná vykurovacia štruktúra, ktorá je blízko ideálnej konštrukcie. V skutočnosti však nie je nič dokonalé.

Preto sa často spoliehajú na výpočty ako také, ako aj na praktické príklady a výsledky týchto príkladov. Tento prístup je obzvlášť obľúbený pri súkromnej bytovej výstavbe.

Existuje niečo, čo by sa malo doplniť alebo máte otázky týkajúce sa výpočtu vykurovacieho systému s jedným potrubím? Môžete zanechať komentáre k publikácii, zúčastniť sa diskusií a podeliť sa o svoje vlastné skúsenosti s usporiadaním vykurovacieho okruhu. Kontaktný formulár je umiestnený v dolnom bloku.