Càlcul d'un sistema de calefacció d'un sol tub: què cal tenir en compte a l'hora de calcular + exemple pràctic
Un sistema de calefacció d'un sol tub és una de les solucions per col·locar canonades dins dels edificis amb la connexió de dispositius de calefacció.Aquest esquema sembla ser el més senzill i eficaç. La construcció d'una branca de calefacció amb l'opció "una canonada" és més barata per als propietaris que altres mètodes.
Per garantir el funcionament de l'esquema, cal realitzar un càlcul preliminar d'un sistema de calefacció d'un sol tub, això us permetrà mantenir la temperatura desitjada a la casa i evitar una pèrdua de pressió a la xarxa. És molt possible fer front a aquesta tasca pel vostre compte. Dubtes de les teves capacitats?
Us explicarem quines són les característiques de disseny d'un sistema d'una sola canonada, donarem exemples d'esquemes de treball i explicarem quins càlculs s'han de realitzar en l'etapa de planificació del circuit de calefacció.
El contingut de l'article:
Disseny del circuit de calefacció d'un sol tub
L'estabilitat hidràulica del sistema està assegurada tradicionalment per la selecció òptima del diàmetre nominal de les canonades (Dusl). És bastant senzill implementar un esquema estable seleccionant diàmetres, sense configurar prèviament els sistemes de calefacció amb termòstats.
Està directament relacionat amb aquests sistemes de calefacció esquema d'un sol tub amb instal·lació vertical/horitzontal de radiadors i en absència total de vàlvules de tancament i control a les aixetes (ramificacions als dispositius).
En canviar els diàmetres de les canonades en un circuit de calefacció d'anell d'un sol tub, és possible equilibrar amb força precisió les pèrdues de pressió existents. El control dels fluxos de refrigerant dins de cada dispositiu de calefacció individual està garantit per instal·lació d'un termòstat.
Normalment, com a part del procés de disseny d'un sistema de calefacció mitjançant un esquema d'un sol tub, en la primera etapa es construeixen unitats de canonades de radiadors. En la segona etapa, els anells de circulació s'uneixen.
Dissenyar una unitat de canonades per a un únic dispositiu implica determinar la pèrdua de pressió a la unitat. El càlcul es realitza tenint en compte la distribució uniforme del flux de refrigerant per part del termòstat en relació als punts de connexió d'aquesta secció del circuit.
Com a part de la mateixa operació, es calcula el coeficient d'absorció, més la determinació del rang de paràmetres de distribució del cabal a la secció de tancament. Ja basant-se en el rang calculat de branques, construeixen un anell de circulació.
Anells de circulació d'enllaç
Per tal de connectar de manera eficient els anells de circulació d'un circuit d'un sol tub, primer es realitza un càlcul de les possibles pèrdues de pressió (∆Po). En aquest cas, no es té en compte la pèrdua de pressió a la vàlvula de control (∆Рк).
A continuació, a partir del cabal de refrigerant a la secció final de l'anell de circulació i el valor de ∆Рк (gràfic de la documentació tècnica del dispositiu), es determina el valor de configuració de la vàlvula de control.
El mateix indicador es pot determinar amb la fórmula:
Kv=0,316G / √∆Рк,
On:
- Kv - valor de configuració;
- G - flux de refrigerant;
- ∆Рк - Pèrdua de pressió a la vàlvula de control.
Es realitzen càlculs similars per a cada vàlvula de control individual en un sistema d'una sola canonada.
És cert que el rang de pèrdues de pressió a cada vàlvula es calcula mitjançant la fórmula:
∆Ркo=∆Ро + ∆Рк – ∆Рn,
On:
- ∆Ro - possible pèrdua de pressió;
- ∆Рк – Pèrdua de pressió al PV;
- ∆Рn – pèrdua de pressió a la secció de l'anell de n-circulació (sense tenir en compte les pèrdues en l'aire circulant).
Si, com a resultat dels càlculs, no es van obtenir els valors requerits per a un sistema de calefacció d'un sol tub en conjunt, es recomana utilitzar la versió d'un sistema d'un sol tub, que inclou reguladors de cabal automàtic.
Dispositius com els reguladors automàtics es munten a les seccions finals del circuit (nodes de connexió a les aixetes, branques de sortida) als punts de connexió a la línia de retorn.
Si canvieu tècnicament la configuració del regulador automàtic (canvieu la vàlvula de drenatge i l'endoll), també és possible la instal·lació de dispositius a les línies de subministrament de refrigerant.
Amb l'ajuda de reguladors automàtics de cabal, els anells de circulació estan connectats. En aquest cas, es determina la pèrdua de pressió ∆Рс a les seccions extrems (elevadores, branques d'instruments).
Les pèrdues de pressió residuals dins dels límits de l'anell de circulació es distribueixen entre seccions comunes de canonades (∆Рмр) i un regulador de flux comú (∆Рр).
El valor de la configuració temporal del regulador general es selecciona segons els gràfics presentats a la documentació tècnica, tenint en compte ∆Рмр de les seccions finals.
Calcula la pèrdua de pressió a les seccions finals utilitzant la fórmula:
∆Рс=∆Рпп – ∆Рмр – ∆Рр,
On:
- ∆Рр - valor calculat;
- ∆Рpp - caiguda de pressió especificada;
- ∆Рмр – Pèrdues de Prab en trams de canonades;
- ∆Рр – pèrdues Prab al RV comú.
El regulador automàtic de l'anell de circulació principal (sempre que no s'especifiqui inicialment la caiguda de pressió) es configura tenint en compte la configuració del valor mínim possible del rang de configuració a la documentació tècnica del dispositiu.
La qualitat del control de cabal mitjançant l'automatització del regulador general està controlada per la diferència de pèrdua de pressió a cada regulador individual de la columna o branca d'instrument.
Aplicació i cas de negoci
L'absència de requisits per a la temperatura del refrigerant refrigerat és el punt de partida per al disseny de sistemes de calefacció d'un sol tub amb termòstats amb la instal·lació de termòstats a les línies de subministrament del radiador. En aquest cas, és obligatori equipar la unitat de calefacció amb control automàtic.
A la pràctica, també s'utilitzen solucions de circuits on no hi ha dispositius termostàtics a les línies d'alimentació del radiador. Però l'ús d'aquests esquemes està determinat per prioritats lleugerament diferents per garantir el microclima.
Normalment, els esquemes d'una sola canonada, on no hi ha control automàtic, s'utilitzen per a grups d'habitacions dissenyades tenint en compte la compensació de les pèrdues de calor (50% o més) a causa de dispositius addicionals: ventilació de subministrament, aire condicionat, calefacció elèctrica.
Així mateix, el disseny de sistemes monocanal es troba en projectes on la normativa permet una temperatura del refrigerant superior al valor límit del rang de funcionament del termòstat.
Els projectes d'edificis d'apartaments, on el funcionament del sistema de calefacció es basa en el consum de calor a través de comptadors, solen construir-se segons un esquema perimetral d'una sola canonada.
La justificació econòmica per a la implementació d'aquest esquema està subjecta a la ubicació de les elevacions principals en diferents punts de l'estructura.
Els principals criteris de càlcul són el cost de dos materials principals: canonades de calefacció i accessoris.
Segons exemples pràctics d'implementació d'un sistema perimetral d'una sola canonada, un augment del Dу de l'àrea de flux de les canonades en un factor de dos va acompanyat d'un augment del cost d'adquisició de canonades 2-3 vegades. I el cost dels accessoris augmenta fins a 10 vegades la mida, depenent del material del qual estiguin fets els accessoris.
Base de càlcul per a la instal·lació
La instal·lació d'un circuit d'un sol tub, des del punt de vista de la disposició dels elements de treball, pràcticament no és diferent de la instal·lació del mateix sistemes de dues canonades. Les elevacions principals solen situar-se fora dels locals residencials.
Les regles SNiP recomanen col·locar contrauberes dins d'eixos o canalons especials. La branca de l'apartament es construeix tradicionalment al voltant del perímetre.
Les canonades es col·loquen a una alçada de 70-100 mm des de la vora superior del sòcol del sòl. O la instal·lació es fa sota un sòcol decoratiu amb una alçada de 100 mm o més i una amplada de fins a 40 mm. La producció moderna produeix aquests revestiments especialitzats per a la instal·lació de fontaneria o comunicacions elèctriques.
La canonada del radiador es realitza mitjançant un esquema de dalt a baix amb tubs subministrats per un costat o per ambdós costats. La ubicació dels termòstats "en un costat específic" no és crítica, però si instal·lació del dispositiu de calefacció es realitza al costat de la porta del balcó, la instal·lació de TP s'ha de fer al costat més allunyat de la porta.
Col·locar canonades darrere del sòcol sembla avantatjós des del punt de vista decoratiu, però recorda els inconvenients a l'hora de passar per zones on hi ha portes interiors.
La connexió dels dispositius de calefacció (radiadors) amb aixetes d'un sol tub es realitza segons esquemes que permeten un lleuger allargament lineal de les canonades o segons esquemes amb compensació de l'allargament de la canonada com a conseqüència dels canvis de temperatura.
La tercera opció per a solucions de circuits, que implica l'ús d'un regulador de tres vies, no es recomana per raons d'economia.
Si el disseny del sistema implica la col·locació d'alçades ocultes a les ranures de la paret, es recomana utilitzar com a accessoris de connexió termòstats de cantonada del tipus RTD-G i vàlvules de tancament similars als dispositius de la sèrie RLV.
El diàmetre de la branca de la canonada als dispositius de calefacció es calcula mitjançant la fórmula:
D>= 0,7√V,
On:
- 0,7 - coeficient;
- V – volum intern del radiador.
La branca es fa amb un cert pendent (almenys un 5%) en la direcció de la sortida lliure del refrigerant.
Selecció de l'anell de circulació principal
Si la solució de disseny consisteix a instal·lar un sistema de calefacció basat en diversos anells de circulació, cal seleccionar l'anell de circulació principal. L'elecció teòricament (i pràcticament) s'ha de fer segons el valor màxim de transferència de calor del radiador més llunyà.
Aquest paràmetre influeix fins a cert punt en l'avaluació de la càrrega hidràulica en conjunt que cau sobre l'anell de circulació.
La transferència de calor d'un dispositiu remot es calcula amb la fórmula:
Atp = Qv / Qop + ΣQop,
On:
- Atp – transferència de calor calculada del dispositiu remot;
- Qv – transferència de calor necessària del dispositiu remot;
- Qop – transferència de calor dels radiadors a l'habitació;
- ΣQop – la suma de la transferència de calor necessària de tots els dispositius del sistema.
En aquest cas, el paràmetre de la quantitat de transferència de calor requerida pot consistir en la suma dels valors dels dispositius dissenyats per donar servei a l'edifici en el seu conjunt o només a una part de l'edifici.Per exemple, quan es calcula la calor per separat per a habitacions cobertes per una columna vertical separada o àrees individuals servides per una branca d'instruments.
En general, la transferència de calor calculada de qualsevol altre radiador de calefacció instal·lat al sistema es calcula mitjançant una fórmula lleugerament diferent:
Atp = Qop / Qpom,
On:
- Qop - transferència de calor necessària per a un radiador independent;
- Qpom – demanda de calor per a una habitació concreta on s'utilitza un circuit d'un sol tub.
La manera més senzilla d'entendre els càlculs i aplicar els valors obtinguts és utilitzar un exemple concret.
Exemple pràctic de càlcul
Un edifici residencial requereix un sistema d'un sol tub controlat per un termòstat.
El rendiment nominal del dispositiu al límit màxim de configuració és de 0,6 m3/h/bar (k1). La característica de rendiment màxim possible per a aquest valor de configuració és de 0,9 m3/h/bar (k2).
La pressió diferencial màxima possible del TR (a un nivell de soroll de 30 dB) no supera els 27 kPa (ΔР1). Pressió de la bomba 25 kPa (ΔР2) Pressió de funcionament del sistema de calefacció – 20 kPa (ΔР).
Cal determinar el rang de pèrdua de pressió per al TR (ΔР1).
El valor de transferència de calor interna es calcula de la següent manera: Atr = 1 – k1/k2 (1 – 06/09) = 0,56. A partir d'aquí es calcula el rang requerit de pèrdues de pressió al TR: ΔР1 = ΔР * Atr (20 * 0,56...1) = 11,2...20 kPa.
Si càlculs independents donar lloc a resultats inesperats, és millor contactar amb especialistes o utilitzar una calculadora informàtica per comprovar-ho.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Anàlisi detallada dels càlculs mitjançant un programa informàtic amb explicacions per a la instal·lació i la millora de la funcionalitat del sistema:
Cal tenir en compte que un càlcul a gran escala fins i tot de les solucions més simples va acompanyat d'una massa de paràmetres calculats. Per descomptat, és just calcular-ho tot sense excepcions, sempre que l'estructura de calefacció s'organitzi prop de l'estructura ideal. Tanmateix, en realitat, res és ideal.
Per tant, sovint es basen en càlculs com a tals, així com en exemples pràctics i en els resultats d'aquests exemples. Aquest enfocament és especialment popular per a la construcció d'habitatges privats.
Tens alguna cosa a afegir o tens preguntes sobre el càlcul d'un sistema de calefacció d'un sol tub? Podeu deixar comentaris sobre la publicació, participar en debats i compartir la vostra pròpia experiència en l'organització d'un circuit de calefacció. El formulari de contacte es troba al bloc inferior.
La instal·lació adequada d'un sistema de calefacció a una casa, al meu entendre, és un dels punts més importants a l'hora de construir una casa. En un moment, quan estava escalfant la meva casa, vaig utilitzar un mètode horitzontal per connectar radiadors i vaig col·locar canonades de calefacció als sòls. També crec que és important triar la bomba adequada, ja que amb un diagrama de cablejat horitzontal, el moviment del refrigerant ha de ser estimulat per una unitat de circulació.