Calculul unui sistem de încălzire cu o singură conductă: ce trebuie luat în considerare la calcul + exemplu practic

Un sistem de încălzire cu o singură conductă este una dintre soluțiile de așezare a conductelor în interiorul clădirilor cu racordarea dispozitivelor de încălzire.Această schemă pare a fi cea mai simplă și mai eficientă. Construcția unei ramuri de încălzire folosind opțiunea „o conductă” este mai ieftină pentru proprietari decât alte metode.

Pentru a asigura funcționarea schemei, este necesar să efectuați un calcul preliminar al unui sistem de încălzire cu o singură conductă - acest lucru vă va permite să mențineți temperatura dorită în casă și să preveniți o pierdere de presiune în rețea. Este foarte posibil să faceți față acestei sarcini pe cont propriu. Te îndoiești de abilitățile tale?

Vă vom spune care sunt caracteristicile de proiectare ale unui sistem cu o singură conductă, vom oferi exemple de diagrame de lucru și vă vom explica ce calcule trebuie efectuate în etapa de planificare a circuitului de încălzire.

Proiectare circuit de încălzire cu o singură conductă

Stabilitatea hidraulică a sistemului este asigurată în mod tradițional de alegerea optimă a diametrului nominal al conductelor (Dusl). Este destul de simplu să implementezi o schemă stabilă prin selectarea diametrelor, fără a configura mai întâi sistemele de încălzire cu termostate.

Este direct legat de astfel de sisteme de încălzire schema cu o singură conductă cu instalarea verticală/orizontală a radiatoarelor și în absența completă a supapelor de închidere și control pe coloane (ramuri către dispozitive).

Un exemplu clar de instalare a unui element radiator într-un circuit organizat după principiul circulației cu o singură țeavă. În acest caz, se folosesc conducte metal-plastic cu fitinguri metalice

Prin modificarea diametrelor țevilor într-un circuit de încălzire inel cu o singură țeavă, este posibilă echilibrarea destul de precisă a pierderilor de presiune existente. Controlul debitelor de lichid de răcire în interiorul fiecărui dispozitiv individual de încălzire este asigurat de instalarea unui termostat.

De obicei, ca parte a procesului de proiectare a unui sistem de încălzire folosind o schemă cu o singură conductă, în prima etapă, sunt construite unități de conducte pentru radiatoare. În a doua etapă, inelele de circulație sunt legate.

O soluție clasică de circuit în care o țeavă este utilizată pentru a curge lichidul de răcire și a distribui apa prin radiatoarele de căldură. Această schemă este una dintre cele mai simple opțiuni (+)

Proiectarea unei unități de conducte pentru un singur dispozitiv implică determinarea pierderii de presiune la unitate. Calculul se efectuează ținând cont de distribuția uniformă a debitului de lichid de răcire de către termostat în raport cu punctele de conectare din această secțiune de circuit.

Ca parte a aceleiași operațiuni, se calculează coeficientul de absorbție, plus determinarea intervalului de parametri de distribuție a fluxului în secțiunea de închidere. Bazându-se deja pe gama calculată de ramuri, ei construiesc un inel de circulație.

Legarea inelelor de circulație

Pentru a conecta eficient inelele de circulație ale unui circuit cu o singură conductă, se efectuează mai întâi un calcul al posibilelor pierderi de presiune (∆Po). În acest caz, pierderea de presiune la supapa de control (∆Рк) nu este luată în considerare.

În continuare, pe baza debitului de lichid de răcire la secțiunea finală a inelului de circulație și a valorii ∆Рк (graficul din documentația tehnică a dispozitivului), se determină valoarea de reglare a supapei de control.

Același indicator poate fi determinat prin formula:

Kv=0,316G / √∆Рк,

Unde:

• Kv – valoarea de setare;
• G – debitul lichidului de răcire;
• ∆Рк – pierderea de presiune la supapa de control.

Calcule similare sunt efectuate pentru fiecare supapă de control individuală într-un sistem cu o singură conductă.

Adevărat, intervalul de pierderi de presiune la fiecare supapă este calculat folosind formula:

∆Ркo=∆Ро + ∆Рк – ∆Рn,

Unde:

• ∆Ro – posibila pierdere de presiune;
• ∆Рк – pierderea de presiune pe PV;
• ∆Рn – pierderi de presiune în secțiunea inelului de n-circulație (fără a ține cont de pierderile din aerul de circulație).

Dacă, în urma calculelor, nu s-au obținut valorile necesare pentru un sistem de încălzire cu o singură conductă în ansamblu, se recomandă utilizarea versiunii unui sistem cu o singură conductă, care include regulatoare automate de debit.

Regulator automat de debit instalat pe conducta de retur a lichidului de răcire. Dispozitivul reglează debitul total de lichid de răcire pentru întregul circuit cu o singură conductă

Dispozitivele precum regulatoarele automate sunt montate la secțiunile de capăt ale circuitului (noduri de conectare pe coloane, ramificații de ieșire) la punctele de conectare la linia de retur.

Dacă modificați din punct de vedere tehnic configurația regulatorului automat (schimbați supapa de scurgere și dopul), instalarea dispozitivelor este posibilă și pe liniile de alimentare cu lichid de răcire.

Cu ajutorul regulatoarelor automate de debit, inelele de circulație sunt legate. În acest caz, se determină pierderea de presiune ∆Рс la secțiunile de capăt (risers, ramificații instrumentului).

Pierderile de presiune reziduale în limitele inelului de circulație sunt distribuite între secțiunile comune ale conductelor (∆Рмр) și un regulator comun de debit (∆Рр).

Valoarea setării temporare a regulatorului general este selectată conform graficelor prezentate în documentația tehnică, ținând cont de ∆Рмр secțiunilor de capăt.

Calculați pierderea de presiune la secțiunile de capăt folosind formula:

∆Рс=∆Рпп – ∆Рмр – ∆Рр,

Unde:

• ∆Рр – valoarea calculată;
• ∆Рpp – căderea de presiune specificată;
• ∆Рмр – Pierderi de prab pe tronsoane de conducte;
• ∆Рр – pierderi Prab pe RV comun.

Regulatorul automat al inelului de circulație principal (cu condiția ca scăderea de presiune să nu fie specificată inițial) este configurat ținând cont de setarea valorii minime posibile din domeniul de setare din documentația tehnică a dispozitivului.

Calitatea controlului debitului prin automatizarea regulatorului general este controlată de diferența de pierdere de presiune pe fiecare regulator individual al ramificatorului sau al instrumentului.

Aplicație și caz de afaceri

Absența cerințelor privind temperatura lichidului de răcire răcit este punctul de plecare pentru proiectarea sistemelor de încălzire cu o singură conductă care utilizează termostate cu instalarea de termostate pe liniile de alimentare a radiatoarelor. În acest caz, este obligatorie dotarea unității de încălzire cu reglare automată.

Un termostat instalat pe linia de alimentare cu lichid de răcire la radiatorul de încălzire. Pentru instalare, au fost utilizate fitinguri metalice, care sunt convenabile pentru lucrul cu țevi din polipropilenă

Soluțiile de circuit în care nu există dispozitive termostatice pe liniile de alimentare a radiatoarelor sunt de asemenea utilizate în practică. Dar utilizarea unor astfel de scheme este determinată de priorități ușor diferite pentru asigurarea microclimatului.

De obicei, schemele cu o singură conductă, unde nu există control automat, sunt utilizate pentru grupuri de încăperi proiectate ținând cont de compensarea pierderilor de căldură (50% sau mai mult) datorate dispozitivelor suplimentare: ventilație de alimentare, aer condiționat, încălzire electrică.

De asemenea, proiectarea sistemelor cu o singură conductă se regăsește în proiectele în care reglementările permit o temperatură a lichidului de răcire care depășește valoarea limită a domeniului de funcționare a termostatului.

Proiectele de blocuri de apartamente, în care funcționarea sistemului de încălzire se bazează pe consumul de căldură prin contoare, sunt de obicei construite conform unei scheme perimetrale cu o singură conductă.

Schema perimetrală cu o singură conductă este un fel de „clasic al genului”, care este adesea folosit în practica construcțiilor de locuințe municipale și private. Considerat simplu și economic pentru diferite condiții (+)

Justificarea economică pentru implementarea unei astfel de scheme este condiționată de amplasarea elementelor de ridicare principale în diferite puncte ale structurii.

Principalele criterii de calcul sunt costul a două materiale principale: conducte de incalzire și fitinguri.

Conform exemplelor practice de implementare a unui sistem perimetral cu o singură conductă, o creștere a Dу a suprafeței de curgere a conductelor cu un factor de două este însoțită de o creștere a costului de achiziție a conductelor de 2-3 ori. Și costul fitingurilor crește de până la 10 ori mai mult decât dimensiunea, în funcție de materialul din care sunt fabricate fitingurile.

Baza de calcul pentru instalare

Instalarea unui circuit cu o singură țeavă, din punctul de vedere al aranjamentului elementelor de lucru, nu este practic diferită de instalarea aceluiași sisteme cu două conducte. Riserele principale sunt de obicei amplasate în afara spațiilor rezidențiale.

Regulile SNiP recomandă așezarea coloanelor în interiorul puțurilor sau jgheaburi speciale. Ramura apartamentului este construită în mod tradițional în jurul perimetrului.

Un exemplu de amplasare a conductelor sistemului de încălzire în găuri special perforate. Această versiune a dispozitivului este adesea folosită în construcția modernă

Conductele sunt așezate la o înălțime de 70-100 mm de la marginea superioară a soclului podelei. Sau instalarea se face sub un plint decorativ cu o înălțime de 100 mm sau mai mult și o lățime de până la 40 mm. Producția modernă produce astfel de căptușeli specializate pentru instalarea instalațiilor sanitare sau a comunicațiilor electrice.

Conducta radiatorului se realizează folosind o schemă de sus în jos cu conducte furnizate pe o parte sau pe ambele părți. Amplasarea termostatelor „pe o anumită parte” nu este critică, dar dacă instalarea dispozitivului de încălzire se realizează lângă ușa balconului, instalarea TP trebuie efectuată pe partea cea mai îndepărtată de ușă.

Așezarea țevilor în spatele plintei pare avantajoasă din punct de vedere decorativ, dar aduce în minte dezavantajele când vine vorba de trecerea prin zone în care există uși interioare.

Conducte așezate sub o plintă decorativă. S-ar putea spune, o soluție clasică pentru sistemele cu o singură conductă implementate în clădiri noi de diferite clase

Conectarea dispozitivelor de încălzire (radiatoare) cu colțuri cu o singură țeavă se realizează conform schemelor care permit o ușoară alungire liniară a țevilor sau conform schemelor cu compensarea alungirii țevii ca urmare a schimbărilor de temperatură.

A treia opțiune pentru soluțiile de circuit, care implică utilizarea unui regulator cu trei căi, nu este recomandată din motive de economie.

În cazul în care proiectarea sistemului implică așezarea coloanelor ascunse în canelurile peretelui, se recomandă utilizarea ca fitinguri de conectare a termostatelor de colț de tip RTD-G și a supapelor de închidere similare dispozitivelor din seria RLV.

Opțiuni de racordare: 1,2 – pentru sisteme care permit dilatarea liniară a conductelor; 3.4 – pentru sisteme proiectate pentru utilizarea surselor de căldură suplimentare; 5.6 – soluțiile bazate pe ventile cu trei căi sunt considerate neprofitabile (+)

Diametrul ramificației conductei către dispozitivele de încălzire se calculează folosind formula:

D>= 0,7√V,

Unde:

• 0,7 - coeficient;
• V – volumul interior al radiatorului.

Ramura se face cu o anumita panta (cel putin 5%) in directia iesirii libere a lichidului de racire.

Selectarea inelului principal de circulație

Dacă soluția de proiectare presupune instalarea unui sistem de încălzire bazat pe mai multe inele de circulație, este necesar să selectați inelul de circulație principal. Alegerea teoretic (și practic) ar trebui făcută în funcție de valoarea maximă de transfer de căldură a celui mai îndepărtat radiator.

Acest parametru influențează într-o oarecare măsură evaluarea sarcinii hidraulice în ansamblu care cade pe inelul de circulație.

Inel de circulație în imaginea unei diagrame structurale. Pentru diferite opțiuni de design, pot exista mai multe astfel de inele. În acest caz, un singur inel este cel principal (+)

Transferul de căldură al unui dispozitiv la distanță este calculat prin formula:

Atp = Qv / Qop + ΣQop,

Unde:

• Atp – transfer de căldură calculat al dispozitivului de la distanță;
• Qв – transferul termic necesar al dispozitivului de la distanță;
• Qop – transfer de căldură de la calorifere în cameră;
•  ΣQop – suma transferului de căldură necesar al tuturor dispozitivelor din sistem.

În acest caz, parametrul cantității de transfer de căldură necesar poate consta din suma valorilor dispozitivelor proiectate să deservească clădirea ca întreg sau doar o parte a clădirii.De exemplu, atunci când se calculează căldura separat pentru încăperi acoperite de un singur montant separat sau zone individuale deservite de o ramură de instrumente.

În general, transferul de căldură calculat al oricărui alt radiator de încălzire instalat în sistem este calculat printr-o formulă ușor diferită:

Atp = Qop / Qpom,

Unde:

• Qop – transfer de căldură necesar pentru un radiator separat;
• Qpom – cererea de căldură pentru o încăpere specifică în care se utilizează un circuit cu o singură conductă.

Cel mai simplu mod de a înțelege calculele și de a aplica valorile obținute este folosirea unui exemplu specific.

Exemplu practic de calcul

O clădire rezidențială necesită un sistem cu o singură conductă controlat de un termostat.

Debitul nominal al dispozitivului la limita maximă de setare este de 0,6 m³/h/bar (k1). Caracteristica de debit maxim posibilă pentru această valoare de setare este de 0,9 m³/h/bar (k2).

Presiunea diferențială maximă posibilă a TR (la un nivel de zgomot de 30 dB) nu este mai mare de 27 kPa (ΔР1). Presiunea pompei 25 kPa (ΔР2) Presiunea de funcționare pentru sistemul de încălzire – 20 kPa (ΔР).

Este necesar să se determine intervalul de pierdere de presiune pentru TR (ΔР1).

Valoarea transferului intern de căldură se calculează astfel: Atr = 1 – k1/k2 (1 – 06/09) = 0,56. De aici se calculează intervalul necesar de pierderi de presiune la TR: ΔР1 = ΔР * Atr (20 * 0,56...1) = 11,2...20 kPa.

Dacă calcule independente duce la rezultate neașteptate, este mai bine să contactați specialiști sau să utilizați un calculator pentru a verifica.

Concluzii și video util pe această temă

Analiza detaliată a calculelor folosind un program de calculator cu explicații pentru instalare și îmbunătățirea funcționalității sistemului:

Trebuie remarcat faptul că un calcul la scară completă chiar și al celor mai simple soluții este însoțit de o masă de parametri calculați. Desigur, este corect să se calculeze totul fără excepție, cu condiția ca structura de încălzire să fie organizată aproape de structura ideală. Cu toate acestea, în realitate, nimic nu este ideal.

Prin urmare, ei se bazează adesea pe calcule ca atare, precum și pe exemple practice și pe rezultatele acestor exemple. Această abordare este deosebit de populară pentru construcția de locuințe private.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre calcularea unui sistem de încălzire cu o singură conductă? Puteți lăsa comentarii la publicație, puteți participa la discuții și puteți împărtăși propria experiență în amenajarea unui circuit de încălzire. Formularul de contact este situat în blocul inferior.