Proračun jednocijevnog sustava grijanja: što treba uzeti u obzir pri proračunu + praktični primjer

Jednocijevni sustav grijanja jedno je od rješenja za polaganje cijevi unutar zgrada s priključkom grijaćih uređaja.Čini se da je ova shema najjednostavnija i najučinkovitija. Izgradnja ogranka za grijanje pomoću opcije "jedna cijev" jeftinija je za vlasnike kuća od drugih metoda.

Kako bi se osigurao rad sheme, potrebno je izvršiti preliminarni proračun jednocijevnog sustava grijanja - to će vam omogućiti održavanje željene temperature u kući i spriječiti gubitak tlaka u mreži. Posve je moguće samostalno se nositi s ovim zadatkom. Sumnjate li u svoje sposobnosti?

Reći ćemo vam koje su značajke dizajna jednocijevnog sustava, dati primjere radnih dijagrama i objasniti koji se proračuni moraju izvršiti u fazi planiranja kruga grijanja.

Jednocijevni dizajn kruga grijanja

Hidraulička stabilnost sustava tradicionalno se osigurava optimalnim odabirom nazivnog promjera cjevovoda (Dusl). Vrlo je jednostavno implementirati stabilnu shemu odabirom promjera, bez prethodnog konfiguriranja sustava grijanja s termostatima.

To je izravno povezano s takvim sustavima grijanja jednocijevna shema s vertikalnom / vodoravnom ugradnjom radijatora iu potpunoj odsutnosti zapornih i regulacijskih ventila na usponima (grane na uređaje).

Jasan primjer ugradnje elementa radijatora u krug organiziran prema principu cirkulacije s jednom cijevi. U ovom slučaju koriste se metalno-plastični cjevovodi s metalnim priključcima

Promjenom promjera cijevi u jednocijevnom prstenastom krugu grijanja moguće je prilično precizno uravnotežiti postojeće gubitke tlaka. Kontrola protoka rashladne tekućine unutar svakog pojedinog uređaja za grijanje osigurana je ugradnja termostata.

Obično, kao dio procesa projektiranja sustava grijanja pomoću jednocijevne sheme, u prvoj fazi se grade jedinice cjevovoda radijatora. U drugoj fazi, cirkulacijski prstenovi su povezani.

Klasično rješenje kruga gdje se jedna cijev koristi za protok rashladne tekućine i distribuciju vode kroz radijatore. Ova shema je jedna od najjednostavnijih opcija (+)

Projektiranje jedinice cjevovoda za jedan uređaj uključuje određivanje gubitka tlaka na jedinici. Izračun se provodi uzimajući u obzir ravnomjernu raspodjelu protoka rashladne tekućine termostatom u odnosu na spojne točke u ovom dijelu kruga.

Kao dio iste operacije, izračunava se koeficijent protjecanja i određivanje raspona parametara raspodjele protoka u dijelu zatvaranja. Već oslanjajući se na izračunati raspon grana, oni grade cirkulacijski prsten.

Povezivanje cirkulacijskih prstenova

Kako bi se učinkovito spojili cirkulacijski prstenovi jednocijevnog kruga, prvo se provodi izračun mogućih gubitaka tlaka (∆Po). U ovom slučaju se ne uzima u obzir gubitak tlaka na regulacijskom ventilu (∆Rk).

Zatim se na temelju protoka rashladne tekućine na završnom dijelu cirkulacijskog prstena i vrijednosti ∆Rk (graf u tehničkoj dokumentaciji za uređaj) određuje vrijednost podešavanja regulacijskog ventila.

Isti pokazatelj može se odrediti formulom:

Kv=0,316G / √∆Rk,

Gdje:

• Kv – vrijednost podešavanja;
• G – protok rashladne tekućine;
• ∆Rk – gubitak tlaka na regulacijskom ventilu.

Slični proračuni se izvode za svaki pojedinačni regulacijski ventil u jednocijevnom sustavu.

Istina, raspon gubitaka tlaka na svakom ventilu izračunava se pomoću formule:

∆Rko=∆Ro + ∆Rk – ∆Rn,

Gdje:

• ∆Ro – mogući gubitak tlaka;
• ∆Rk – gubitak tlaka na PV;
• ∆Rn – gubitak tlaka u dijelu n-cirkulacijskog prstena (bez uzimanja u obzir gubitaka u cirkulirajućem zraku).

Ako, kao rezultat izračuna, nisu dobivene potrebne vrijednosti za jednocijevni sustav grijanja u cjelini, preporuča se koristiti verziju jednocijevnog sustava, koji uključuje automatske regulatore protoka.

Automatski regulator protoka instaliran na povratnom vodu rashladnog sredstva. Uređaj regulira ukupni protok rashladne tekućine za cijeli jednocijevni krug

Uređaji kao što su automatski regulatori montirani su na krajnjim dijelovima kruga (spojni čvorovi na usponima, izlazne grane) na mjestima spajanja na povratni vod.

Ako tehnički promijenite konfiguraciju automatskog regulatora (zamijenite odvodni ventil i čep), ugradnja uređaja je moguća i na vodove za dovod rashladne tekućine.

Uz pomoć automatskih regulatora protoka, cirkulacijski prstenovi su povezani. U ovom slučaju se određuje gubitak tlaka ∆Rs na krajnjim dionicama (uzlazni vodovi, instrumentalne grane).

Zaostali gubici tlaka unutar granica cirkulacijskog prstena raspoređuju se između zajedničkih dijelova cjevovoda (∆Rmr) i zajedničkog regulatora protoka (∆Rr).

Vrijednost privremene postavke općeg regulatora odabire se prema grafikonima prikazanim u tehničkoj dokumentaciji, uzimajući u obzir ∆Rmr krajnjih sekcija.

Izračunajte gubitak tlaka na krajnjim dijelovima pomoću formule:

∆Rs=∆Rpp – ∆Rmr – ∆Rr,

Gdje:

• ∆Rr – izračunata vrijednost;
• ∆Rpp – navedeni pad tlaka;
• ∆Rmr – Prab gubici na dionicama cjevovoda;
• ∆Rr – gubici Prab na zajedničkom RV.

Automatski regulator glavnog cirkulacijskog prstena (pod uvjetom da pad tlaka nije inicijalno naveden) konfigurira se uzimajući u obzir postavku minimalne moguće vrijednosti iz raspona podešavanja u tehničkoj dokumentaciji uređaja.

Kvaliteta regulacije protoka automatizacijom općeg regulatora kontrolira se razlikom u gubitku tlaka na svakom pojedinom regulatoru uspona ili grane instrumenta.

Primjena i poslovni slučaj

Odsutnost zahtjeva za temperaturu ohlađene rashladne tekućine polazište je za projektiranje jednocijevnih sustava grijanja pomoću termostata s ugradnjom termostata na dovodne vodove radijatora. U tom je slučaju obvezno opremiti jedinicu za grijanje automatskom regulacijom.

Termostat instaliran na liniji koja dovodi rashladnu tekućinu u radijator grijanja. Za ugradnju su korišteni metalni spojevi koji su pogodni za rad s polipropilenskim cijevima

U praksi se koriste i sklopna rješenja gdje nema termostatskih uređaja na dovodnim vodovima radijatora. Ali korištenje takvih shema određeno je malo drugačijim prioritetima za osiguranje mikroklime.

Tipično, jednocijevne sheme, gdje nema automatske kontrole, koriste se za skupine prostorija dizajniranih uzimajući u obzir kompenzaciju gubitaka topline (50% ili više) zbog dodatnih uređaja: dovodna ventilacija, klimatizacija, električno grijanje.

Također, dizajn jednocijevnih sustava nalazi se u projektima gdje propisi dopuštaju temperaturu rashladne tekućine koja prelazi graničnu vrijednost radnog raspona termostata.

Projekti stambenih zgrada, u kojima se rad sustava grijanja temelji na potrošnji topline kroz mjerače, obično se grade prema perimetarskoj jednocijevnoj shemi.

Obodna jednocijevna shema je svojevrsni "klasik žanra", koji se često koristi u praksi gradnje općinskih i privatnih stanova. Smatra se jednostavnim i ekonomičnim za različite uvjete (+)

Ekonomska opravdanost provedbe takve sheme ovisi o položaju glavnih uspona na različitim točkama strukture.

Glavni kriteriji izračuna su trošak dva glavna materijala: cijevi za grijanje i okovi.

Prema praktičnim primjerima implementacije obodnog jednocijevnog sustava, povećanje Du površine protoka cjevovoda za faktor dva popraćeno je povećanjem troškova nabave cijevi za 2-3 puta. A trošak okova povećava se i do 10 puta u odnosu na veličinu, ovisno o materijalu od kojeg su okovi izrađeni.

Obračunska baza za ugradnju

Ugradnja jednocijevnih krugova, s gledišta rasporeda radnih elemenata, praktički se ne razlikuje od ugradnje istog dvocijevni sustavi. Glavni usponi obično se nalaze izvan stambenih prostorija.

Pravila SNiP preporučuju polaganje uspona unutar posebnih okana ili oluka. Grana apartmana tradicionalno je izgrađena oko perimetra.

Primjer postavljanja cjevovoda sustava grijanja u posebno izbušene rupe. Ova verzija uređaja često se koristi u modernoj gradnji

Cjevovodi se polažu na visini od 70-100 mm od gornje granice podnog postolja. Ili se ugradnja vrši ispod ukrasnog postolja visine 100 mm ili više i širine do 40 mm. Moderna proizvodnja proizvodi takve specijalizirane obloge za ugradnju vodovodnih ili električnih komunikacija.

Cjevovod radijatora izvodi se shemom odozgo prema dolje s cijevima isporučenim s jedne ili s obje strane. Položaj termostata "na određenoj strani" nije kritičan, ali ako ugradnja uređaja za grijanje se izvodi uz balkonska vrata, ugradnja TP mora biti izvedena na strani najudaljenijoj od vrata.

Polaganje cijevi iza podnožja čini se povoljnim s dekorativne točke gledišta, ali podsjeća na nedostatke kada je u pitanju prolaz kroz prostore u kojima postoje unutarnji otvori.

Cjevovodi položeni ispod ukrasnog postolja. Moglo bi se reći, klasično rješenje za jednocijevne sustave implementirane u novogradnje različitih klasa

Spajanje uređaja za grijanje (radijatora) s jednocijevnim usponskim cijevima provodi se prema shemama koje dopuštaju lagano linearno produljenje cijevi ili prema shemama s kompenzacijom produljenja cijevi kao rezultat promjena temperature.

Treća opcija za sklopna rješenja, koja uključuje korištenje trosmjernog regulatora, ne preporučuje se zbog ekonomičnosti.

Ako konstrukcija sustava uključuje polaganje uspona skrivenih u zidnim žljebovima, preporuča se koristiti kutne termostate tipa RTD-G i zaporne ventile slične uređajima iz serije RLV kao spojne armature.

Mogućnosti spajanja: 1,2 – za sustave koji omogućuju linearno širenje cijevi; 3.4 – za sustave dizajnirane za korištenje dodatnih izvora topline; 5.6 – rješenja koja se temelje na troputnim ventilima smatraju se neprofitabilnim (+)

Promjer grane cijevi do uređaja za grijanje izračunava se pomoću formule:

D>= 0,7√V,

Gdje:

• 0,7 - koeficijent;
• V – unutarnji volumen radijatora.

Grana je napravljena s određenim nagibom (najmanje 5%) u smjeru slobodnog izlaza rashladne tekućine.

Odabir glavnog cirkulacijskog prstena

Ako projektno rješenje uključuje ugradnju sustava grijanja koji se temelji na nekoliko cirkulacijskih prstenova, potrebno je odabrati glavni cirkulacijski prsten. Izbor teoretski (i praktično) treba napraviti prema maksimalnoj vrijednosti prolaza topline najudaljenijeg radijatora.

Ovaj parametar u određenoj mjeri utječe na procjenu hidrauličkog opterećenja u cjelini koje pada na cirkulacijski prsten.

Cirkulacijski prsten na slici strukturnog dijagrama. Za različite mogućnosti dizajna može biti nekoliko takvih prstenova. U ovom slučaju samo je jedan prsten glavni (+)

Prijenos topline udaljenog uređaja izračunava se formulom:

Atp = Qv / Qop + ΣQop,

Gdje:

• Atp – proračunski prijenos topline daljinskog uređaja;
• Qv – potreban prijenos topline daljinskog uređaja;
• Qop – prijenos topline od radijatora do prostorije;
•  ΣQop – zbroj potrebnog prijenosa topline svih uređaja u sustavu.

U ovom slučaju, parametar količine potrebnog prijenosa topline može se sastojati od zbroja vrijednosti uređaja koji su dizajnirani da služe zgradi kao cjelini ili samo dijelu zgrade.Na primjer, pri zasebnom izračunavanju topline za prostorije pokrivene jednim zasebnim usponom ili pojedinačna područja koja opslužuje grana instrumenta.

Općenito, izračunati prijenos topline bilo kojeg drugog radijatora grijanja ugrađenog u sustav izračunava se malo drugačijom formulom:

Atp = Qop / Qpom,

Gdje:

• Qop – potreban prijenos topline za zasebni radijator;
• Qpom – potreba za toplinom za određenu prostoriju u kojoj se koristi jednocijevni krug.

Najlakši način za razumijevanje izračuna i primjenu dobivenih vrijednosti je korištenje konkretnog primjera.

Primjer praktičnog izračuna

Stambena zgrada zahtijeva jednocijevni sustav kojim upravlja termostat.

Nazivni protok uređaja na granici maksimalnog podešavanja je 0,6 m³/h/bar (k1). Maksimalna moguća karakteristika protoka za ovu vrijednost postavke je 0,9 m³/h/bar (k2).

Maksimalni mogući diferencijalni tlak TR (pri razini buke od 30 dB) nije veći od 27 kPa (ΔR1). Tlak pumpe 25 kPa (ΔR2) Radni tlak za sustav grijanja – 20 kPa (ΔR).

Potrebno je odrediti raspon gubitka tlaka za TR (ΔR1).

Vrijednost unutarnjeg prijenosa topline izračunava se na sljedeći način: Atr = 1 – k1/k2 (1 – 06/09) = 0,56. Odavde se izračunava potreban raspon gubitaka tlaka na TR: ΔR1 = ΔR * Atr (20 * 0,56...1) = 11,2...20 kPa.

Ako neovisne kalkulacije dovesti do neočekivanih rezultata, bolje je kontaktirati stručnjake ili koristiti računalni kalkulator za provjeru.

Zaključci i koristan video na tu temu

Detaljna analiza proračuna korištenjem računalnog programa s objašnjenjima za instalaciju i poboljšanje funkcionalnosti sustava:

Treba napomenuti da je izračun u punoj mjeri čak i najjednostavnijih rješenja popraćen masom izračunatih parametara. Naravno, pošteno je izračunati sve bez iznimke, pod uvjetom da je struktura grijanja organizirana blizu idealne strukture. Međutim, u stvarnosti ništa nije idealno.

Stoga se često oslanjaju na izračune kao takve, kao i na primjere iz prakse i na rezultate tih primjera. Ovaj pristup je posebno popularan za privatnu stambenu izgradnju.

Imate li što dodati ili imate pitanja o izračunu jednocijevnog sustava grijanja? Možete ostaviti komentare na publikaciju, sudjelovati u raspravama i podijeliti vlastito iskustvo u uređenju kruga grijanja. Kontakt obrazac nalazi se u donjem bloku.