Прорачун једноцевног система грејања: шта треба узети у обзир приликом израчунавања + практични пример

Једноцевни систем грејања је једно од решења за полагање цеви унутар зграда са прикључком грејних уређаја.Чини се да је ова шема најједноставнија и најефикаснија. Изградња грејне гране помоћу опције „једна цев“ јефтинија је за власнике кућа од других метода.

Да бисте осигурали рад шеме, потребно је извршити прелиминарни прорачун једноцевног система грејања - то ће вам омогућити да одржите жељену температуру у кући и спречите губитак притиска у мрежи. Сасвим је могуће самостално се носити са овим задатком. Да ли сумњате у своје способности?

Рећи ћемо вам које су карактеристике дизајна једноцевног система, дати примере радних дијаграма и објаснити које прорачуне треба извршити у фази планирања круга грејања.

Дизајн једноцевног круга грејања

Хидрауличка стабилност система традиционално се обезбеђује оптималним избором номиналног пречника цевовода (Дусл). Прилично је једноставно имплементирати стабилну шему одабиром пречника, без претходног конфигурисања система грејања са термостатима.

То је директно повезано са таквим системима грејања једноцевна шема са вертикалном/хоризонталном уградњом радијатора и при потпуном одсуству запорних и регулационих вентила на успонима (грањама до уређаја).

Јасан пример уградње радијаторског елемента у коло организовано по принципу циркулације са једном цеви. У овом случају се користе метално-пластични цевоводи са металним спојницама

Променом пречника цеви у једноцевном прстенастом кругу грејања, могуће је прилично прецизно избалансирати постојеће губитке притиска. Контрола токова расхладне течности унутар сваког појединачног грејног уређаја је обезбеђена постављање термостата.

Обично, као део процеса пројектовања система грејања помоћу једноцевне шеме, у првој фази се граде цевоводне јединице радијатора. У другој фази, циркулациони прстенови су повезани.

Класично решење кола где се једна цев користи за проток расхладне течности и дистрибуцију воде кроз радијаторе. Ова шема је једна од најједноставнијих опција (+)

Дизајнирање цевоводне јединице за један уређај укључује одређивање губитка притиска у јединици. Прорачун се врши узимајући у обзир равномерну дистрибуцију протока расхладне течности од стране термостата у односу на прикључне тачке у овом делу кола.

Као део исте операције, израчунава се коефицијент пропуштања, плус одређивање опсега параметара дистрибуције протока у секцији затварања. Већ ослањајући се на израчунати опсег грана, они граде циркулациони прстен.

Повезивање циркулационих прстенова

Да би се ефикасно повезали циркулациони прстенови једноцевног кола, прво се врши прорачун могућих губитака притиска (∆По). У овом случају, губитак притиска на регулационом вентилу (∆Рк) се не узима у обзир.

Затим се на основу протока расхладне течности на завршном делу циркулационог прстена и вредности ∆Рк (графикон у техничкој документацији за уређај) одређује вредност подешавања регулационог вентила.

Исти индикатор се може одредити формулом:

Кв=0,316Г / √∆Рк,

Где:

• Кв – вредност подешавања;
• Г – проток расхладне течности;
• ∆Рк – губитак притиска на регулационом вентилу.

Слични прорачуни се врше за сваки појединачни контролни вентил у једноцевном систему.

Истина, опсег губитака притиска на сваком вентилу се израчунава помоћу формуле:

∆Рко=∆Ро + ∆Рк – ∆Рн,

Где:

• ∆Ро – могући губитак притиска;
• ∆Рк – губитак притиска на ПВ;
• ∆Рн – губитак притиска у пресеку н-циркулацијског прстена (без узимања у обзир губитака у циркулишућем ваздуху).

Ако као резултат прорачуна нису добијене потребне вредности за једноцевни систем грејања у целини, препоручује се употреба верзије једноцевног система, који укључује аутоматске регулаторе протока.

Аутоматски регулатор протока инсталиран на повратној линији расхладне течности. Уређај регулише укупан проток расхладне течности за цео једноцевни круг

Уређаји као што су аутоматски регулатори се монтирају на крајњим деловима кола (везни чворови на успонима, излазне гране) на местима прикључка на повратни вод.

Ако технички промените конфигурацију аутоматског регулатора (замените одводни вентил и чеп), могућа је уградња уређаја и на водове за довод расхладне течности.

Уз помоћ аутоматских регулатора протока, циркулациони прстенови су повезани. У овом случају се утврђује губитак притиска ∆Рс на крајњим деловима (улазнице, гране инструмента).

Преостали губици притиска у границама циркулационог прстена се распоређују између заједничких делова цевовода (∆Рмр) и заједничког регулатора протока (∆Рр).

Вредност привременог подешавања општег регулатора се бира према графиконима приказаним у техничкој документацији, узимајући у обзир ∆Рмр крајњих пресека.

Израчунајте губитак притиска на крајњим деловима користећи формулу:

∆Рс=∆Рпп – ∆Рмр – ∆Рр,

Где:

• ∆Рр – израчуната вредност;
• ∆Рпп – специфицирани пад притиска;
• ∆Рмр – Праб губици на деоницама цевовода;
• ∆Рр – губици Праб на заједничком РВ.

Аутоматски регулатор главног циркулационог прстена (под условом да пад притиска није првобитно наведен) конфигурисан је узимајући у обзир подешавање минималне могуће вредности из опсега подешавања у техничкој документацији уређаја.

Квалитет контроле протока аутоматизацијом општег регулатора контролише се разликом губитка притиска на сваком појединачном регулатору успона или гране инструмента.

Апликација и пословни случај

Одсуство захтева за температуру хлађене расхладне течности је полазна тачка за пројектовање једноцевних система грејања помоћу термостата са уградњом термостата на доводне линије радијатора. У овом случају, неопходно је опремити јединицу за грејање аутоматском регулацијом.

Термостат инсталиран на линији која доводи расхладну течност до радијатора грејања. За уградњу су коришћене металне арматуре, погодне за рад са полипропиленским цевима

У пракси се користе и решења кола где на доводним водовима радијатора нема термостатских уређаја. Али употреба таквих шема одређена је нешто другачијим приоритетима за осигурање микроклиме.

Типично, једноцевне шеме, где не постоји аутоматска контрола, користе се за групе просторија дизајнираних узимајући у обзир компензацију топлотних губитака (50% или више) због додатних уређаја: доводна вентилација, климатизација, електрично грејање.

Такође, дизајн једноцевних система се налази у пројектима где прописи дозвољавају температуру расхладне течности која прелази граничну вредност радног опсега термостата.

Пројекти стамбених зграда, у којима се рад система грејања заснива на потрошњи топлоте преко бројила, обично се граде по ободној једноцевној шеми.

Ободна једноцевна шема је нека врста „класике жанра“, која се често користи у пракси градске и приватне стамбене изградње. Сматра се једноставним и економичним за различите услове (+)

Економска оправданост имплементације такве шеме подлеже локацији главних подизача на различитим тачкама структуре.

Главни критеријуми за израчунавање су трошкови два главна материјала: цеви за грејање и арматуре.

Према практичним примерима имплементације периметарског једноцевног система, повећање Ду проточне површине цевовода за фактор два праћено је повећањем трошкова куповине цеви за 2-3 пута. А трошак окова се повећава и до 10 пута у односу на величину, у зависности од материјала од којег су окови направљени.

Обрачунска основа за уградњу

Уградња једноцевног кола, са становишта распореда радних елемената, практично се не разликује од уградње истих двоцевни системи. Главни успони се обично налазе изван стамбених просторија.

Правила СНиП-а препоручују постављање успона унутар посебних окна или олука. Огранак стана је традиционално изграђен око периметра.

Пример постављања цевовода система грејања у посебно избушене рупе. Ова верзија уређаја се често користи у модерној градњи

Цевоводи се полажу на висини од 70-100 мм од горње границе подног постоља. Или се уградња врши испод украсног постоља висине 100 мм или више, а ширине до 40 мм. Савремена производња производи такве специјализоване облоге за уградњу водоводних или електричних комуникација.

Цевоводи радијатора се изводе по схеми одозго надоле са цевима које се испоручују на једној или на обе стране. Локација термостата „на одређеној страни“ није критична, али ако уградња уређаја за грејање се врши поред балконских врата, уградња ТП се мора извршити на страни која је најудаљена од врата.

Полагање цеви иза постоља изгледа повољно са декоративне тачке гледишта, али подсећа на недостатке када је у питању пролазак кроз просторе где постоје унутрашњи отвори.

Цевоводи положени испод украсног постоља. Могло би се рећи, класично решење за једноцевне системе имплементиране у новим зградама различитих класа

Повезивање уређаја за грејање (радијатора) са једноцевним успонима врши се према шемама које омогућавају незнатно линеарно издуживање цеви или према шемама са компензацијом издужења цеви као резултат промена температуре.

Трећа опција за решења кола, која подразумева употребу тросмерног регулатора, се не препоручује из разлога економичности.

Ако дизајн система подразумева полагање успона скривених у зидним жлебовима, препоручљиво је користити угаоне термостате типа РТД-Г и запорне вентиле сличне уређајима из серије РЛВ као прикључне арматуре.

Опције прикључка: 1,2 – за системе који омогућавају линеарно ширење цеви; 3.4 – за системе пројектоване за коришћење додатних извора топлоте; 5.6 – решења заснована на тросмерним вентилима сматрају се неисплативим (+)

Пречник гране цеви до уређаја за грејање израчунава се помоћу формуле:

Д>= 0,7√В,

Где:

• 0,7 - коефицијент;
• В – унутрашња запремина радијатора.

Грана је направљена са одређеним нагибом (најмање 5%) у правцу слободног излаза расхладне течности.

Избор главног циркулационог прстена

Ако пројектно решење подразумева уградњу система грејања на бази неколико циркулационих прстенова, потребно је одабрати главни циркулациони прстен. Избор теоретски (и практично) треба извршити према максималној вредности преноса топлоте најудаљенијег радијатора.

Овај параметар у извесној мери утиче на процену хидрауличког оптерећења у целини које пада на циркулациони прстен.

Циркулациони прстен на слици структурног дијаграма. За различите опције дизајна, може постојати неколико таквих прстенова. У овом случају, само један прстен је главни (+)

Пренос топлоте удаљеног уређаја израчунава се по формули:

Атп = Кв / Коп + ΣКоп,

Где:

• Атп – прорачунати пренос топлоте даљинског уређаја;
• Кв – потребан пренос топлоте даљинског уређаја;
• Коп – пренос топлоте из радијатора у просторију;
•  ΣКоп – збир потребног преноса топлоте свих уређаја у систему.

У овом случају, параметар количине потребног преноса топлоте може се састојати од збира вредности уређаја дизајнираних да опслужују зграду као целину или само део зграде.На пример, када се топлота израчунава одвојено за просторије покривене једним засебним успоном или појединачне површине које опслужује грана инструмента.

Генерално, израчунати пренос топлоте било ког другог радијатора за грејање инсталираног у систему израчунава се по мало другачијој формули:

Атп = Коп / Кпом,

Где:

• Коп – потребан пренос топлоте за посебан радијатор;
• Кпом – потреба за топлотом за одређену просторију у којој се користи једноцевно коло.

Најлакши начин да разумете прорачуне и примените добијене вредности је да користите конкретан пример.

Пример практичног прорачуна

Стамбена зграда захтева једноцевни систем који контролише термостат.

Номинални проток уређаја на максималној граници подешавања је 0,6 м³/х/бар (к1). Максимална могућа карактеристика протока за ову вредност подешавања је 0,9 м³/х/бар (к2).

Максимални могући диференцијални притисак ТР (при нивоу буке од 30 дБ) није већи од 27 кПа (ΔР1). Притисак пумпе 25 кПа (ΔР2) Радни притисак за систем грејања – 20 кПа (ΔР).

Неопходно је одредити опсег губитка притиска за ТР (ΔР1).

Вредност унутрашњег преноса топлоте се израчунава на следећи начин: Атр = 1 – к1/к2 (1 – 06/09) = 0,56. Одавде се израчунава потребан опсег губитака притиска на ТР: ΔР1 = ΔР * Атр (20 * 0,56...1) = 11,2...20 кПа.

Ако независни прорачуни довести до неочекиваних резултата, боље је контактирати специјалисте или користити компјутерски калкулатор за проверу.

Закључци и користан видео на тему

Детаљна анализа прорачуна коришћењем рачунарског програма са објашњењима за инсталацију и побољшање функционалности система:

Треба напоменути да је прорачун у пуној скали чак и најједноставнијих решења праћен масом израчунатих параметара. Наравно, поштено је израчунати све без изузетка, под условом да је структура грејања организована близу идеалне структуре. Међутим, у стварности ништа није идеално.

Стога се често ослањају на прорачуне као такве, као и на практичне примере и на резултате ових примера. Овај приступ је посебно популаран за приватну стамбену изградњу.

Да ли имате нешто да додате или имате питања о прорачуну једноцевног система грејања? Можете оставити коментаре на публикацију, учествовати у дискусијама и поделити своје искуство у уређењу круга грејања. Контакт образац се налази у доњем блоку.