Tính toán hệ thống sưởi ấm một ống: cần xem xét gì khi tính toán + thực tế là một ví dụ

Hệ thống sưởi ấm một ống là một trong những giải pháp cho đường ống bên trong các tòa nhà có kết nối các thiết bị sưởi ấm. Đề án như vậy có vẻ đơn giản và hiệu quả nhất. Việc xây dựng một chi nhánh sưởi ấm theo tùy chọn của một đường ống có chi phí rẻ hơn so với các phương pháp khác.

Để đảm bảo hoạt động của mạch, cần phải thực hiện tính toán sơ bộ hệ thống sưởi ấm một ống - điều này sẽ duy trì nhiệt độ mong muốn trong nhà và ngăn ngừa mất áp suất trong mạng. Bạn hoàn toàn có thể tự mình đối phó với nhiệm vụ này. Nghi ngờ sức mạnh của bạn?

Chúng tôi sẽ cho bạn biết các tính năng của hệ thống ống đơn là gì, đưa ra ví dụ về các sơ đồ làm việc, giải thích các tính toán nên được thực hiện ở giai đoạn lập kế hoạch của mạch sưởi ấm.

Thiết bị của mạch sưởi ấm một ống

Sự ổn định thủy lực của hệ thống được đảm bảo theo truyền thống bằng cách lựa chọn tối ưu đường dẫn có điều kiện của đường ống (Dsl). Nó khá đơn giản để thực hiện một sơ đồ ổn định bằng phương pháp chọn đường kính, mà không cần thiết lập hệ thống sưởi đầu tiên với bộ điều khiển nhiệt độ.

Đó là hệ thống sưởi ấm như vậy mà một mối quan hệ trực tiếp có ống đơn với việc lắp đặt bộ tản nhiệt dọc / ngang và hoàn toàn không có van ngắt và van điều khiển trên riser (nhánh đến thiết bị).

Một ví dụ điển hình về việc cài đặt một bộ phận tản nhiệt trong mạch được tổ chức theo nguyên tắc lưu thông với một ống. Trong trường hợp này, các đường ống kim loại-nhựa với phụ kiện kim loại được sử dụng.

Sử dụng phương pháp thay đổi đường kính ống trong mạch gia nhiệt vòng ống đơn, có thể cân bằng tổn thất áp suất xảy ra khá chính xác. Việc kiểm soát dòng chất làm mát bên trong mỗi thiết bị sưởi ấm riêng lẻ cung cấp cài đặt bộ điều chỉnh nhiệt.

Thông thường, là một phần của quá trình xây dựng một hệ thống sưởi ấm theo sơ đồ một ống, ở giai đoạn đầu tiên, các nút liên kết của bộ tản nhiệt được xây dựng.Ở giai đoạn thứ hai, các vòng lưu thông được liên kết.

Giải pháp mạch cổ điển, trong đó một ống được sử dụng cho dòng nước làm mát và phân phối nước qua các bộ tản nhiệt. Lược đồ này đề cập đến các tùy chọn đơn giản nhất (+)

Thiết kế của đơn vị liên kết của một thiết bị duy nhất liên quan đến việc xác định tổn thất áp suất trên nút. Việc tính toán được thực hiện có tính đến sự phân bố đồng đều của dòng chất làm mát bởi bộ điều khiển nhiệt độ so với các điểm kết nối trong phần mạch này.

Trong khuôn khổ của cùng một hoạt động, việc tính toán hệ số rò rỉ được thực hiện, cộng với việc xác định phạm vi của các tham số phân phối dòng chảy trong phần đóng. Đã dựa vào phạm vi tính toán của các nhánh, một vòng tuần hoàn được xây dựng.

Liên kết vòng lưu thông

Để thực hiện căn chỉnh chất lượng cao của các vòng tuần hoàn của mạch đơn ống, một phép tính sơ bộ được thực hiện bằng các tổn thất áp suất có thể xảy ra (∆ox®). Trong trường hợp này, tổn thất áp suất tại van điều khiển (∆OXк) không được tính đến.

Hơn nữa, bằng giá trị của tốc độ dòng chất làm mát ở phần cuối cùng của vòng tuần hoàn và theo giá trị của ∆HFк (biểu đồ trong tài liệu kỹ thuật cho thiết bị), giá trị điều chỉnh của van điều khiển được xác định.

Chỉ số tương tự có thể được xác định theo công thức:

Kv = 0,316G / √∆OXк,

trong đó:

• Sq - giá trị cài đặt;
• G - tốc độ dòng nước làm mát;
• ΔRk - tổn thất áp suất trên van điều khiển.

Tính toán tương tự được thực hiện cho từng van điều khiển riêng lẻ trong một hệ thống ống đơn.

Đúng, phạm vi tổn thất áp suất trên mỗi PB được tính theo công thức:

∆∆коко = = ∆∆,

trong đó:

• ΔRo - mất áp suất có thể;
• ΔRk - tổn thất áp lực lên PB;
• ∆Pn - tổn thất áp suất trong khu vực của vòng tuần hoàn n (không bao gồm tổn thất trong RS).

Nếu, do kết quả của các tính toán, chưa đạt được các giá trị cần thiết cho toàn bộ hệ thống sưởi ấm một ống, thì nên sử dụng tùy chọn của hệ thống một ống, bao gồm các bộ điều khiển lưu lượng tự động.

Bộ điều chỉnh lưu lượng tự động được cài đặt trên dòng trở lại của chất làm mát. Thiết bị điều chỉnh tổng tốc độ dòng của chất làm mát cho toàn bộ mạch đơn ống

Các thiết bị như bộ điều chỉnh tự động được gắn trên các phần cuối của mạch (điểm kết nối trên riser, nhánh nhánh) tại các điểm kết nối với đường trở về.

Nếu bạn thay đổi kỹ thuật cấu hình của bộ điều khiển tự động (trao đổi van xả và phích cắm), việc cài đặt các thiết bị là có thể trên các đường cung cấp chất làm mát.

Với sự trợ giúp của bộ điều khiển lưu lượng tự động, các vòng tuần hoàn được liên kết. Trong trường hợp này, tổn thất áp suất ∆OXс ở phần cuối (riser, nhánh dụng cụ) được xác định.

Tổn thất áp suất dư trong vòng tuần hoàn được phân phối giữa các phần chung của đường ống (∆Pmr) và bộ điều chỉnh lưu lượng chung (∆Pp).

Giá trị của sự điều chỉnh tạm thời của bộ điều khiển chung được chọn theo các biểu đồ được trình bày trong tài liệu kỹ thuật, có tính đến ∆HFмр của các phần cuối.

Tính toán tổn thất áp suất ở các phần cuối theo công thức:

∆OXс = ∆OXп - ∆OXмр - ∆OXр,

trong đó:

• ∆ - giá trị ước tính;
• Ppppp - đặt giảm áp;
• ∆ - Tổn thất nặng nề trong các đoạn đường ống;
• ∆ - Mất Rrab trong RV chung.

Bộ điều chỉnh tự động của vòng tuần hoàn chính được đặt (với điều kiện là chênh lệch áp suất ban đầu không được đặt) có tính đến việc cài đặt giá trị tối thiểu có thể từ phạm vi cài đặt trong tài liệu kỹ thuật của thiết bị.

Chất lượng của khả năng kiểm soát dòng chảy bằng tự động hóa của bộ điều chỉnh chung được kiểm soát bởi sự khác biệt về tổn thất áp suất trên mỗi bộ điều chỉnh riser riêng lẻ hoặc chi nhánh dụng cụ.

Ứng dụng và trường hợp kinh doanh

Việc không có các yêu cầu về nhiệt độ của chất làm mát được làm mát là điểm khởi đầu cho việc thiết kế hệ thống sưởi ống đơn trên bộ điều nhiệt với việc lắp đặt TR trên các đường cung cấp bộ tản nhiệt.Đồng thời, bắt buộc phải trang bị điểm nhiệt với điều chỉnh tự động.

Bộ điều nhiệt được lắp đặt trên dây chuyền cung cấp chất làm mát cho bộ tản nhiệt. Để lắp đặt, phụ kiện kim loại đã được sử dụng, thuận tiện cho việc làm việc với ống polypropylen

Các giải pháp sơ đồ, nơi không có thiết bị điều nhiệt trên các đường cung cấp bộ tản nhiệt, cũng được sử dụng trong thực tế. Nhưng việc sử dụng các sơ đồ như vậy là do các ưu tiên vi khí hậu hơi khác nhau.

Thông thường, các sơ đồ ống đơn, không có điều khiển tự động, được sử dụng cho các nhóm phòng được thiết kế để bù nhiệt (50% trở lên) do các thiết bị bổ sung: thông gió cưỡng bức, điều hòa không khí, sưởi ấm bằng điện.

Ngoài ra, thiết bị của các hệ thống ống đơn được tìm thấy trong các dự án có giới hạn nhiệt độ cho chất làm mát vượt quá giá trị giới hạn của phạm vi hoạt động của bộ điều nhiệt được cho phép theo tiêu chuẩn.

Các dự án của các tòa nhà chung cư, nơi hoạt động của hệ thống sưởi ấm gắn liền với mức tiêu thụ nhiệt bằng mét, thường được xây dựng trên sơ đồ đường ống đơn chu vi.

Sơ đồ ống đơn chu vi là một loại cổ điển của thể loại, thường được sử dụng trong thực tế xây dựng nhà ở thành phố và tư nhân. Nó được coi là đơn giản và kinh tế cho các điều kiện khác nhau (+)

Sự biện minh kinh tế cho việc thực hiện một kế hoạch như vậy là vị trí của các riser chính tại các điểm khác nhau trong cấu trúc.

Các tiêu chí tính toán chính là chi phí của hai vật liệu chính: ống sưởi ấm và phụ kiện.

Theo các ví dụ thực tế về việc triển khai hệ thống đường ống đơn chu vi, sự gia tăng tiết diện đường ống Du theo hệ số hai đi kèm với sự gia tăng chi phí mua ống theo hệ số 2-3. Và chi phí của phụ kiện tăng lên gấp 10 lần kích thước, tùy thuộc vào vật liệu mà phụ kiện được làm từ chất liệu gì.

Cơ sở giải quyết để cài đặt

Lắp đặt mạch đơn, về vị trí của các phần tử làm việc, thực tế không khác gì thiết bị cùng loại hệ thống ống đôi. Rương trunk thường được đặt bên ngoài khu vực sinh sống.

Các quy tắc SNiP khuyên bạn nên đặt riser bên trong các mỏ hoặc máng xối đặc biệt. Các dòng căn hộ được xây dựng theo truyền thống xung quanh chu vi.

Một ví dụ về vị trí của các đường ống hệ thống sưởi ấm trong các cuống được đục lỗ đặc biệt. Biến thể này của thiết bị thường được sử dụng trong xây dựng hiện đại.

Việc đặt các đường ống được thực hiện ở độ cao 70-100 mm từ ranh giới trên của tầng. Hoặc cài đặt được thực hiện dưới một ống trang trí có chiều cao từ 100 mm trở lên và chiều rộng lên tới 40 mm. Sản xuất hiện đại sản xuất các lớp lót chuyên dụng như vậy để lắp đặt hệ thống ống nước hoặc điện.

Bộ tản nhiệt buộc được thực hiện theo sơ đồ từ trên xuống với nguồn cung cấp ống ở một bên hoặc cả hai bên. Vị trí của các bộ ổn nhiệt trên một mặt cụ thể là không quan trọng, nhưng nếu lắp đặt thiết bị sưởi ấm Nó được thực hiện bên cạnh cửa ban công, lắp đặt TP được thực hiện nhất thiết ở phía xa nhất so với cửa.

Đặt ống phía sau ván chân tường có vẻ chiếm ưu thế từ quan điểm trang trí, nhưng nó khiến bạn nhớ lại những bất lợi khi đi qua các khu vực có cửa ra vào bên trong.

Đường ống đặt dưới một ống trang trí. Chúng ta có thể nói rằng giải pháp cổ điển cho các hệ thống ống đơn được triển khai trong các tòa nhà mới thuộc các lớp khác nhau

Việc kết nối các thiết bị sưởi ấm (bộ tản nhiệt) với các ống tăng một ống được thực hiện theo các sơ đồ cho phép kéo dài tuyến tính nhẹ của ống hoặc theo sơ đồ bù cho độ giãn dài của ống do thay đổi nhiệt độ.

Phiên bản thứ ba của các giải pháp mạch, trong đó nó được cho là sử dụng bộ điều khiển ba chiều, không được khuyến nghị vì lý do kinh tế.

Nếu thiết bị của hệ thống cung cấp cho việc đặt các riser ẩn trong cổng của các bức tường, thì nên sử dụng các bộ điều nhiệt góc của loại RTD-G và các van ngắt tương tự như các thiết bị từ loạt RLV làm phụ kiện kết nối.

Tùy chọn kết nối: 1,2 - cho các hệ thống cho phép mở rộng tuyến tính của đường ống; 3.4 - cho các hệ thống được thiết kế để sử dụng các nguồn nhiệt bổ sung; 5.6 - quyết định về van ba chiều được coi là không có lợi (+)

Đường kính của nhánh ống đến các thiết bị sưởi ấm được tính theo công thức:

D> = 0,7√V,

trong đó:

• 0,7 - hệ số;
• V - khối lượng bên trong của bộ tản nhiệt.

Nhánh được thực hiện với độ dốc nhất định (ít nhất 5%) theo hướng thoát tự do của chất làm mát.

Lựa chọn vòng lưu thông chính

Nếu giải pháp thiết kế liên quan đến một hệ thống sưởi ấm dựa trên một số vòng tuần hoàn, việc lựa chọn vòng tuần hoàn chính là cần thiết. Sự lựa chọn về mặt lý thuyết (và thực tế) nên được thực hiện theo giá trị truyền nhiệt tối đa của bộ tản nhiệt từ xa nhất.

Thông số này ở một mức độ nào đó ảnh hưởng đến việc đánh giá tải trọng thủy lực nói chung do vòng tuần hoàn.

Các vòng lưu thông trong hình ảnh của sơ đồ cấu trúc. Đối với các tùy chọn thiết kế khác nhau, có thể có một số vòng như vậy. Trong trường hợp này, chỉ có một vòng là chính (+)

Sự truyền nhiệt của một thiết bị từ xa được tính theo công thức:

ATP = Qv / Qop + ΣQop,

trong đó:

• Atp - truyền nhiệt ước tính của thiết bị từ xa;
• Qv - sự truyền nhiệt cần thiết của thiết bị từ xa;
• Qop - truyền nhiệt từ bộ tản nhiệt vào phòng;
•  OpĐầu - tổng số truyền nhiệt cần thiết của tất cả các thiết bị trong hệ thống.

Trong trường hợp này, tham số của lượng truyền nhiệt cần thiết có thể bao gồm tổng giá trị của các thiết bị được thiết kế để phục vụ toàn bộ tòa nhà hoặc chỉ một phần của tòa nhà. Ví dụ, khi tính toán nhiệt riêng cho các phòng được bao phủ bởi một riser riêng biệt hoặc các khu vực lấy riêng biệt được phục vụ bởi nhánh công cụ.

Nói chung, sự truyền nhiệt được tính toán của bất kỳ bộ tản nhiệt sưởi ấm nào khác được lắp đặt trong hệ thống được tính theo một công thức hơi khác:

ATP = Qop / Qpom,

trong đó:

• Qop - sự truyền nhiệt cần thiết cho một bộ tản nhiệt riêng biệt;
• Qhom - nhu cầu nhiệt cho một phòng cụ thể nơi sử dụng sơ đồ một ống.

Cách dễ nhất để xử lý các tính toán và áp dụng các giá trị thu được là trên một ví dụ cụ thể.

Ví dụ tính toán thực tế

Đối với một tòa nhà dân cư, cần có một hệ thống một ống có điều khiển từ bộ điều chỉnh nhiệt.

Giá trị của thông lượng danh nghĩa của thiết bị ở viền cài đặt tối đa là 0,6 m³/ h / thanh (k1). Đặc tính thông lượng tối đa có thể có cho giá trị cài đặt này là 0,9 m³/ h / thanh (K2).

Chênh lệch áp suất tối đa có thể TP (ở mức ồn 30 dB) không quá 27 kPa (ΔP1). Đầu bơm 25 kPa (ΔP2) Áp suất vận hành cho hệ thống sưởi là 20 kPa (ΔP).

Cần xác định phạm vi tổn thất áp suất cho TP (ΔP1).

Giá trị truyền nhiệt bên trong được tính như sau: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Từ đây, phạm vi tổn thất áp suất cần thiết trên TP được tính: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.

Nếu tính toán độc lập dẫn đến kết quả bất ngờ, tốt hơn là liên hệ với các chuyên gia hoặc sử dụng máy tính để kiểm tra.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Một phân tích chi tiết về các tính toán bằng chương trình máy tính với các giải thích về việc cài đặt và cải thiện chức năng hệ thống:

Cần lưu ý rằng việc tính toán toàn bộ ngay cả các giải pháp đơn giản nhất đi kèm với một khối lượng các tham số được tính toán. Tất nhiên, thật công bằng khi tính toán mọi thứ mà không có ngoại lệ, với điều kiện là một cấu trúc sưởi ấm được tổ chức gần với một cấu trúc lý tưởng. Tuy nhiên, trong thực tế không có gì hoàn hảo.

Do đó, họ thường dựa vào các tính toán như vậy, cũng như các ví dụ thực tế và kết quả của các ví dụ này. Cách tiếp cận này đặc biệt phổ biến cho xây dựng nhà ở tư nhân.

Có bất cứ điều gì để bổ sung, hoặc có câu hỏi về việc tính toán một hệ thống sưởi ấm đơn ống? Bạn có thể để lại nhận xét về ấn phẩm, tham gia thảo luận và chia sẻ kinh nghiệm của riêng bạn trong việc sắp xếp mạch sưởi ấm. Các hình thức liên lạc được đặt ở khối dưới.