Eenpijpsverwarmingssysteem is een van de oplossingen voor leidingen in gebouwen met aansluiting van verwarmingsapparaten. Zo'n schema lijkt het meest eenvoudig en effectief. De bouw van een verwarmingsaftakking volgens de “one pipe” -optie kost huiseigenaren goedkoper dan andere methoden.
Om de werking van het circuit te garanderen, is het noodzakelijk om een voorlopige berekening van een enkelpijps verwarmingssysteem uit te voeren - dit zal de gewenste temperatuur in huis handhaven en drukverlies in het netwerk voorkomen. Het is heel goed mogelijk om deze taak zelfstandig uit te voeren. Twijfel je aan je kracht?
We zullen u vertellen wat de kenmerken zijn van een systeemapparaat met één buis, voorbeelden van werkschema's geven, uitleggen welke berekeningen moeten worden uitgevoerd in de planningsfase van het verwarmingscircuit.
Het apparaat van een eenpijps verwarmingscircuit
De hydraulische stabiliteit van het systeem wordt traditioneel verzekerd door de optimale selectie van de voorwaardelijke doorgang van pijpleidingen (Dsl). Het is vrij eenvoudig om een stabiel schema te implementeren door de methode van het selecteren van diameters, zonder eerst verwarmingssystemen op te zetten met temperatuurregelaars.
Het is voor dergelijke verwarmingssystemen dat het eenpijpsschema met verticale / horizontale installatie van radiatoren en bij het volledig ontbreken van afsluit- en regelkleppen op stijgleidingen (aftakkingen naar apparaten) rechtstreeks verband houdt.
Een goed voorbeeld van het installeren van een radiatorelement in een circuit georganiseerd door het principe van circulatie met één pijp. In dit geval worden metaal-plastic pijpleidingen met metalen fittingen gebruikt.
Met behulp van de methode voor het veranderen van de buisdiameters in een ringverwarmingscircuit met één buis, is het mogelijk om de drukverliezen die zich voordoen vrij nauwkeurig te compenseren. De regeling van de warmtedragerstromen binnen elk individueel verwarmingsapparaat wordt verzekerd door de installatie van een thermostaat.
Meestal, als onderdeel van het proces van het bouwen van een verwarmingssysteem volgens een eenpijpsschema, worden in de eerste fase knooppunten voor bindende radiatoren gebouwd. In de tweede fase worden de circulatieringen gekoppeld.
Het klassieke circuitontwerp, waarbij één pijp wordt gebruikt voor de koelmiddelstroom en de distributie van water door de koellichamen. Dit schema verwijst naar de eenvoudigste opties (+)
Het ontwerp van de bindeenheid van een enkel apparaat omvat het bepalen van drukverliezen op het knooppunt. De berekening wordt uitgevoerd rekening houdend met de gelijkmatige verdeling van de koelvloeistofstroom door de temperatuurregelaar ten opzichte van de aansluitpunten in dit circuitgedeelte.
In het kader van dezelfde bewerking wordt de berekening van de lekcoëfficiënt uitgevoerd, plus de bepaling van het bereik van stroomverdelingsparameters in de afsluitende sectie. Reeds berustend op het berekende takkenbereik wordt een circulatiering gebouwd.
Het koppelen van circulatieringen
Om de circulatieringen van een circuit met één buis van hoge kwaliteit uit te lijnen, wordt een voorlopige berekening van mogelijke drukverliezen (∆Ро) uitgevoerd. In dit geval wordt geen rekening gehouden met het drukverlies op de regelklep (∆Рк).
Verder wordt door de waarde van het koelmiddeldebiet op het laatste deel van de circulatiering en door de ∆Рк-waarde (grafiek in de technische documentatie van het apparaat) de instelwaarde van de regelklep bepaald.
Dezelfde indicator kan worden bepaald met de formule:
Kv = 0,316G / √∆Рк,
Waar:
- Sq - waarde bepalen;
- G - debiet koelvloeistof;
- ∆Рк - drukverlies op de regelklep.
Vergelijkbare berekeningen worden uitgevoerd voor elke afzonderlijke regelklep in een systeem met één leiding.
Toegegeven, het bereik van drukverliezen op elke PB wordt berekend met de formule:
∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,
Waar:
- ∆Ро - mogelijk drukverlies;
- ∆Рк - drukverlies op de PB;
- ∆Pn - drukverlies in het gebied van de n-circulatiering (exclusief verliezen in de RS).
Als, als resultaat van berekeningen, de noodzakelijke waarden voor een eenpijpsverwarmingssysteem als geheel niet zijn verkregen, wordt aanbevolen om de optie van een eenpijpsysteem te gebruiken, inclusief automatische debietregelaars.
Een automatische debietregelaar geïnstalleerd op de retourleiding van het koelmiddel. Het apparaat regelt het totale debiet van het koelmiddel voor het gehele enkelpijps circuit
Apparaten zoals automatische regelaars zijn gemonteerd op de eindsecties van het circuit (verbindingspunten op stijgleidingen, vertakkingen) op de verbindingspunten met de retourleiding.
Als u de configuratie van de automatische controller technisch wijzigt (verwissel de afvoerklep en plug), is de installatie van apparaten mogelijk op de koelmiddeltoevoerleidingen.
Met behulp van automatische debietregelaars zijn de circulatieringen gekoppeld. In dit geval wordt het drukverlies ∆Рс aan de eindsecties (stijgbuizen, instrumenttakken) bepaald.
Het resterende drukverlies binnen de circulatiering wordt verdeeld over de gemeenschappelijke secties van de pijpleidingen (∆Pmr) en de algemene stroomregelaar (∆Pp).
De waarde van de tijdinstelling van de algemene controller wordt geselecteerd volgens de grafieken in de technische documentatie, rekening houdend met ∆Рмр van de eindsecties.
Bereken het drukverlies aan de eindsecties met de formule:
∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,
Waar:
- ∆Рр - geschatte waarde;
- ∆Rpp - ingestelde drukval;
- ∆Рмр - Rrabverliezen in pijpleidingsecties;
- ∆Рр - Verlies van Rrab in de algemene camper.
De automatische regelaar van de hoofdcirculatiering is ingesteld (op voorwaarde dat het drukverschil niet in eerste instantie is ingesteld), rekening houdend met de installatie van de minimaal mogelijke waarde uit het instelbereik in de technische documentatie van het apparaat.
De kwaliteit van de regelbaarheid van de stromen door de automatisering van de algemene regelaar wordt geregeld door het verschil in drukverlies op elke individuele stijgregelaar of instrumenttak.
Applicatie en Business Case
Het ontbreken van eisen aan de temperatuur van het gekoelde koelmiddel is het uitgangspunt voor het ontwerp van eenpijps verwarmingssystemen op thermostaten met de installatie van TR op de radiatoraanvoerleidingen. Tegelijkertijd is het verplicht om het warmtepunt uit te rusten met automatische aanpassing.
Thermostaat geïnstalleerd op de lijn die de koelvloeistof naar de verwarmingsradiator levert. Voor de installatie werden metalen fittingen gebruikt, die handig zijn voor het werken met polypropyleen buizen
In de praktijk worden ook schematische oplossingen toegepast, waarbij er geen thermoregulerende apparaten op radiatoraanvoerlijnen zijn. Maar het gebruik van dergelijke schema's is te wijten aan enigszins verschillende microklimaatprioriteiten.
Typisch worden schema's met één buis, waar geen automatische regeling is, gebruikt voor groepen kamers die zijn ontworpen om warmteverlies (50% of meer) te compenseren als gevolg van extra apparaten: geforceerde ventilatie, airconditioning, elektrische verwarming.
Ook wordt het apparaat van systemen met één buis gevonden in projecten waarbij de temperatuurgrenzen van het koelmiddel die de grenswaarde van het werkbereik van de thermostaat overschrijden, zijn toegestaan door de normen.
Projecten van appartementsgebouwen, waarbij de werking van het verwarmingssysteem door middel van meters wordt gekoppeld aan het warmteverbruik, wordt meestal gebouwd op een omtrekpijpsysteem.
Het omtrekschema met enkele buis is een soort 'klassieker van het genre', dat vaak wordt gebruikt in de gemeentelijke en particuliere woningbouw. Het wordt als eenvoudig en economisch beschouwd voor verschillende omstandigheden (+)
De economische rechtvaardiging voor de implementatie van een dergelijke regeling is afhankelijk van de locatie van de belangrijkste stijgleidingen op verschillende punten in de structuur.
De belangrijkste berekeningscriteria zijn de kosten van twee hoofdmaterialen: verwarmingsbuizen en fittingen.
Volgens praktische voorbeelden van de implementatie van het perimetrische enkelpijpsysteem gaat een dubbele toename van de Du-doorsnede van pijpleidingen gepaard met een 2-3-voudige stijging van de aanschafkosten van pijpen. En de kosten van fittingen stijgen tot 10 keer de maat, afhankelijk van welk materiaal de fittingen zijn gemaakt.
Verrekeningsbasis voor installatie
Installatie van een eenpijpsschema, vanuit het oogpunt van de locatie van de werkelementen, verschilt praktisch niet van de inrichting van dezelfde tweepijpssystemen. Kofferbakverhogers bevinden zich meestal buiten de woonvertrekken.
SNiP-regels bevelen aan om risers in speciale mijnen of dakgoten te leggen. De appartementenlijn is traditioneel gebouwd rond de omtrek.
Een voorbeeld van plaatsing van pijpleidingen van verwarmingssystemen in speciaal geponste stompen. Deze variant van het apparaat wordt vaak gebruikt in de moderne constructie.
Het leggen van pijpleidingen wordt uitgevoerd op een hoogte van 70-100 mm vanaf de bovengrens van de vloerplint. Of de installatie gebeurt onder een decoratieve plint met een hoogte van 100 mm of meer en een breedte tot 40 mm. Moderne productie produceert dergelijke gespecialiseerde bekledingen voor de installatie van sanitair of elektrische communicatie.
De radiatoren worden vastgebonden met behulp van een top-down-schema met buizen die aan één kant of aan beide zijden worden geleverd. De locatie van de thermostaten “aan een specifieke kant” is niet kritisch, maar als het verwarmingstoestel naast de balkondeur wordt geïnstalleerd, moet de TP-installatie worden uitgevoerd aan de zijde die het verst van de deur verwijderd is.
Het leggen van buizen achter de plint lijkt vanuit decoratief oogpunt overwegend, maar het doet denken aan de tekortkomingen als het gaat om passerende gebieden met binnendeuren.
Pijpleidingen gelegd onder een decoratieve plint. We kunnen zeggen dat de klassieke oplossing voor eenpijpsystemen is geïmplementeerd in nieuwe gebouwen van verschillende klassen
De aansluiting van verwarmingsapparaten (radiatoren) op stijgbuizen met één buis wordt uitgevoerd volgens schema's die een lichte lineaire verlenging van buizen mogelijk maken of volgens schema's met compensatie voor verlenging van buizen als gevolg van temperatuurveranderingen.
De derde versie van de circuitoplossingen, waar het gebruik van een driewegcontroller wordt verondersteld, wordt om economische redenen niet aanbevolen.
Als het systeemapparaat zorgt voor het leggen van verhogers verborgen in de muurpoorten, wordt aanbevolen om RTD-G-type thermostaten en afsluiters te gebruiken die vergelijkbaar zijn met apparaten uit de RLV-serie als verbindingsfittingen.
Aansluitmogelijkheden: 1,2 - voor systemen die lineaire uitzetting van buizen mogelijk maken; 3.4 - voor systemen die zijn ontworpen voor het gebruik van aanvullende warmtebronnen; 5.6 - beslissingen over driewegkleppen worden als onrendabel beschouwd (+)
De diameter van de pijptak naar de verwarmingsapparaten wordt berekend met de formule:
D> = 0,7√V,
Waar:
- 0,7 - coëfficiënt;
- V - het interne volume van de radiator.
De aftakking wordt uitgevoerd met een zekere helling (minimaal 5%) in de richting van de vrije uitgang van het koelmiddel.
Selectie van de belangrijkste circulatiering
Als de ontwerpoplossing een verwarmingssysteem op basis van meerdere circulatieringen omvat, is de keuze van de hoofdcirculatiering noodzakelijk. De keuze moet theoretisch (en praktisch) worden gemaakt op basis van de maximale warmteoverdrachtswaarde van de verste radiator.
Deze parameter beïnvloedt tot op zekere hoogte de beoordeling van de hydraulische belasting als geheel toe te schrijven aan de circulatiering.
De circulatiering in de afbeelding van het structurele diagram. Er kunnen verschillende van dergelijke ringen zijn voor verschillende ontwerpopties. In dit geval is slechts één ring de belangrijkste (+)
De warmteoverdracht van een apparaat op afstand wordt berekend met de formule:
ATP = Qv / Qop + ΣQop,
Waar:
- Atp - geschatte warmteoverdracht van het apparaat op afstand;
- Qv - de noodzakelijke warmteoverdracht van het externe apparaat;
- Qop - warmteoverdracht van radiatoren naar de kamer;
- ΣQop - de som van de noodzakelijke warmteoverdracht van alle apparaten in het systeem.
In dit geval kan de parameter van de hoeveelheid noodzakelijke warmteoverdracht bestaan uit de som van de waarden van apparaten die zijn ontworpen om het gebouw als geheel of slechts een deel van het gebouw te bedienen. Bijvoorbeeld bij het afzonderlijk berekenen van warmte voor kamers die worden afgedekt door een afzonderlijke stijgleiding of afzonderlijk ingenomen gebieden die worden onderhouden door de instrumenttak.
Over het algemeen wordt de berekende warmteoverdracht van elke andere verwarmingsradiator die in het systeem is geïnstalleerd, berekend met een iets andere formule:
ATP = Qop / Qpom,
Waar:
- Qop - de noodzakelijke warmteoverdracht voor een aparte radiator;
- Qhom - thermische vraag naar een bepaalde kamer waar een enkelslangschema wordt gebruikt.
De eenvoudigste manier om met de berekeningen en de toepassing van de verkregen waarden om te gaan, is op een specifiek voorbeeld.
Praktisch rekenvoorbeeld
Voor een woongebouw is een eenpijpsysteem met regeling via een thermostaat vereist.
De waarde van de nominale doorvoer van het apparaat bij de maximale instelgrens is 0,6 m3/ h / bar (k1). De maximaal mogelijke doorvoerkarakteristiek voor deze instelwaarde is 0,9 m3/ h / bar (k2).
Het maximaal mogelijke drukverschil TP (bij een geluidsniveau van 30 dB) is niet meer dan 27 kPa (ΔP1). Pompkop 25 kPa (ΔP2) De werkdruk voor het verwarmingssysteem is 20 kPa (ΔP).
Het bereik van drukverliezen voor TP (ΔP1) moet worden bepaald.
De waarde van interne warmteoverdracht wordt als volgt berekend: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Vanaf hier wordt het vereiste bereik van drukverliezen op de TP berekend: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.
Als onafhankelijke berekeningen tot onverwachte resultaten leiden, kunt u beter contact opnemen met specialisten of een computercalculator gebruiken om te controleren.
Een gedetailleerde analyse van de berekeningen met behulp van een computerprogramma met uitleg over de installatie en verbetering van systeemfunctionaliteit:
Opgemerkt moet worden dat een volledige berekening van zelfs de eenvoudigste oplossingen gepaard gaat met een massa berekende parameters. Natuurlijk is het eerlijk om alles zonder uitzondering te berekenen, op voorwaarde dat er een verwarmingsstructuur is georganiseerd die dicht bij een ideale structuur ligt. In werkelijkheid is er echter niets perfect.
Daarom vertrouwen ze vaak op berekeningen als zodanig, evenals praktische voorbeelden en de resultaten van deze voorbeelden. Deze aanpak is vooral populair bij de bouw van particuliere woningen.
Is er iets dat moet worden aangevuld of heeft u vragen over het berekenen van een eenpijpsverwarmingssysteem? Je kunt reacties achterlaten op de publicatie, deelnemen aan discussies en je eigen ervaringen delen met het inrichten van het verwarmingscircuit. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.