- Problemi kretanja rashladne tekućine u sustavu grijanja
- Koji je primarni prsten u sustavu grijanja?
- Koji je sekundarni prsten u sustavu grijanja?
- Kako natjerati rashladnu tekućinu da uđe u sekundarni prsten?
- Izbor cirkulacijskih crpki za kombinirani sustav grijanja s primarno-sekundarnim prstenima
- Primarno-sekundarni prstenovi s hidrauličnom strelicom i razdjelnikom
Razumjeti kako funkcionira kombinirani sustav grijanja, trebate se nositi s takvim konceptom kao "primarni - sekundarni prstenovi". O tome govori članak.
Problemi kretanja rashladne tekućine u sustavu grijanja
Jednom u višestambenim zgradama, sustavi grijanja bili su dvocijevni, zatim su se počeli izrađivati jednocijevnim, ali istodobno se pojavio problem: rashladna tekućina, kao i sve ostalo na svijetu, želi ići jednostavnijim putem - obilazna cijev (prikazana na slici crvenim strelicama), a ne kroz radijator koji stvara veći otpor:
Kako bi prisilili rashladnu tekućinu da prolazi kroz radijator, smislili su ugradnju sužavajućih čaura:
Istodobno je postavljena glavna cijev većeg promjera od zaobilazne cijevi. Odnosno, rashladna tekućina približila se sužavajućem čajniku, naišla na velik otpor i, nehotice, okrenula se radijatoru, a samo je manji dio rashladne tekućine išao dijelom obilaznice.
Prema ovom principu izrađuje se jednocijevni sustav - "Lenjingrad".
Takav zaobilazni dio napravljen je iz drugog razloga. Ako radijator ne uspije, dok će se ukloniti i zamijeniti ispravnim, rashladna tekućina će ići na ostatak radijatora duž zaobilaznog dijela.
Ali ovo je poput povijesti, vraćamo se "u naše dane".
Prednosti i nedostatci
Glavne prednosti sheme, zbog koje je "Lenjingrad" toliko popularan, su:
- mali troškovi za materijale;
- jednostavnost instalacije.
Druga je stvar kada se za ugradnju koriste cijevi od metalne plastike ili polietilena. Imajte na umu da shema distribucije Lenjingrada osigurava veliki promjer opskrbnog voda, dok će u dvocijevnom sustavu veličina cijevi biti manja. Sukladno tome koriste se okovi većeg promjera, što znači da će koštati više, a općenito će troškovi rada i materijala biti veći.
Što se tiče jednostavnosti instalacije, izjava je apsolutno točna. Osoba koja je barem malo upućena u to pitanje mirno će sastaviti shemu "Lenjingrada". Poteškoća leži drugdje: prije ugradnje potreban je pažljiv izračun cjevovoda i snage radijatora, uzimajući u obzir značajno hlađenje rashladne tekućine. Ako se to ne učini i sustav se slučajno sastavi, rezultat će biti tužan - samo će se prve 3 baterije zagrijavati, a ostale će ostati hladne.
Zapravo, zasluge zbog kojih se "žena iz Lenjingrada" tako cijeni vrlo su iluzorne. Jednostavno se instalira, ali teško dizajnirati. Jeftinošću se može pohvaliti samo ako je sastavljen od određenih materijala, a nisu svi zadovoljni njima.
Važan nedostatak Lenjingradskog kruga proizlazi iz njegova načela rada i leži u činjenici da je vrlo problematično regulirati prijenos topline baterija pomoću termostatskih ventila. Donja slika prikazuje Lenjingradski sustav grijanja u dvokatnici, gdje su takvi ventili instalirani na baterije:
Ovaj će krug cijelo vrijeme funkcionirati slučajno.Čim prvi radijator zagrije prostoriju na zadanu temperaturu, a ventil isključi dovod rashladne tekućine, njegova glavnina juri na drugu bateriju, čiji će termostat također početi raditi. I tako sve do posljednjeg uređaja. Pri hlađenju postupak će se ponoviti, samo obrnuto. Kada se sve izračuna pravilno, sustav će se zagrijati manje-više ravnomjerno, ako ne, posljednje baterije se nikada neće zagrijati.
U Lenjingradskoj shemi rad svih baterija je međusobno povezan, stoga je besmisleno instalirati termo glave, lakše je ručno uravnotežiti sustav.
I posljednja stvar. "Leningradka" prilično pouzdano djeluje s prisilnom cirkulacijom rashladne tekućine, a zamišljena je kao dio centralizirane mreže za opskrbu toplinom. Kada vam je potreban hlapljivi sustav grijanja bez pumpe, tada "Lenjingrad" nije najbolja opcija. Da biste postigli dobar prijenos topline s prirodnom cirkulacijom, potreban vam je dvocijevni sustav ili vertikalni jednocijevni sustav, prikazan na slici:
Kako natjerati rashladnu tekućinu da uđe u sekundarni prsten?
Ali nije sve tako jednostavno, ali trebate se nositi s čvorom, zaokruženim crvenim pravokutnikom (vidi prethodni dijagram) - mjestom pričvršćivanja sekundarnog prstena. Budući da je cijev u primarnom prstenu najvjerojatnije većeg promjera od cijevi u sekundarnom prstenu, pa će rashladna tekućina težiti dijelu s manjim otporom. Kako nastaviti? Razmotrimo sklop:
Grijaći medij iz kotla teče u smjeru crvene strelice "dovod iz kotla". U točki B postoji odvojak od dovoda do podnog grijanja. Točka A je ulazna točka za povratak podnog grijanja u primarni prsten.
Važno! Udaljenost između točaka A i B trebala bi biti 150 ... 300 mm - ne više!
Kako "odvesti" rashladnu tekućinu u smjeru crvene strelice "prema sekundarnoj"? Prva opcija je zaobilaznica: redukcijske čaure postavljaju se na mjesta A i B, a između njih cijev manjeg promjera od dovoda.
Poteškoća je ovdje u izračunavanju promjera: trebate izračunati hidraulički otpor sekundarnog i primarnog prstena, zaobići ... ako pogrešno izračunamo, tada možda neće biti pomaka duž sekundarnog prstena.
Drugo rješenje problema je postavljanje trosmjernog ventila u točku B:
Ovaj ventil će ili potpuno zatvoriti primarni prsten, a rashladna tekućina ići će izravno u sekundarni. Ili će blokirati put do sekundarnog prstena. Ili će raditi kao zaobilaznica, propuštajući dio rashladne tekućine kroz primarni, a dio kroz sekundarni prsten. Čini se da je to dobro, ali je neophodno kontrolirati temperaturu rashladne tekućine. Ovaj trosmjerni ventil često je opremljen električnim aktuatorom ...
Treća opcija je napajanje cirkulacijske pumpe:
Cirkulacijska crpka (1) pokreće rashladnu tekućinu duž primarnog prstena od kotla do ... kotla, a pumpa (2) hladi tekućinu duž sekundarnog prstena, odnosno na toplom podu.
Načelo rada primarno-sekundarnih prstenova
Primarni prsten je struktura u sustavu grijanja koja u osnovi povezuje sve sekundarne prstenove i također zahvata susjedni prsten kotla. Osnovno pravilo za sekundarne prstenove, tako da ne ovise o primarnom, jest poštivanje duljine između čaura sekundarnog prstena, koja ne smije prelaziti četiri promjera primarnog prstena
Primjerice, za izračun najduže duljine između troskova, tako da prsten radi slobodno, vrijedi točno odrediti promjer primarne prstenaste strukture. Ova cijev je dodatno vezana bakrenim materijalom, jer je element provodljiv na visoke temperature. Na primjer: uzmite duljinu cijevi od 26 mm, širina takve cijevi ne prelazi nekoliko milimetara. Uzimamo po 1 mm sa svake strane zida, što znači da će unutarnji promjer cijevi biti 24 mm.
Da bi se izračunala udaljenost između trojki, rezultirajuća vrijednost (imamo ih 24) pomnožava se s 4, jer bi udaljenost trebala biti jednaka četiri promjera.Kao rezultat toga, nakon izračuna, razmak između čaura ne smije biti veći od 96 mm. U stvari, sve će čajke biti nužno zalemljene.
Svaka izvedba s hidrauličkim nivelatorom ima povratni ventil s oprugom u svakom sekundarnom prstenu. Ako se ne pridržavate takvih preporuka, tada se parazitska cirkulacija događa kroz neradna mjesta.
Uz to, nije preporučljivo koristiti cirkulacijsku pumpu na suprotnom cjevovodu. To često uzrokuje promjene tlaka zbog velike udaljenosti od ekspanzijske posude zatvorenog sustava.
Još jedna naoko očita činjenica, ali koju mnogi ljudi zaboravljaju. Između trojki ne smiju se postavljati kuglasti ventili. Zanemarivanje ovog pravila dovest će do činjenice da će obje pumpe postati ovisne o radu susjeda.
Razmislite o korisnom savjetu za rad s cirkulacijskim crpkama. Kako opruge ventila tijekom rada ne bi ispuštale zvukove, vrijedi zapamtiti jedno pravilo - nepovratni ventil instaliran je na udaljenosti od 12 promjera cjevovoda. Na primjer: s promjerom cijevi od 23 mm, razmak između ventila bit će 276 mm (23x12). Samo na toj udaljenosti ventili neće ispuštati zvukove.
Osim toga, prema ovom principu, savjetuje se opremanje crpke duljine 12 promjera odgovarajućeg cjevovoda. Izmjerite sve od posljedica u obliku slova T. Na tim mjestima turbulentni tip s učinkom recirkulacije (vrtlog tekućine teče). Njihova formacija na kutnim točkama konture stvara neugodnu buku. Štoviše, ova značajka stvara još jedan minimalni otpor.
Osnovni principi hidrauličkog proračuna sustava grijanja
Tihi rad dizajniranog sustava grijanja mora se osigurati u bilo kojem načinu njegovog rada. Mehanička buka nastaje zbog toplinskog produljenja cjevovoda u nedostatku dilatacijskih spojeva i fiksnih nosača na mreži i usponskim vodovima sustava grijanja.
Pri korištenju čeličnih ili bakrenih cijevi, buka se širi cijelim sustavom grijanja, bez obzira na udaljenost od izvora buke, zbog velike vodljivosti zvuka metala.
Hidraulička buka nastaje zbog značajne turbulencije protoka koja se javlja pri povećanoj brzini kretanja vode u cjevovodima i kod značajnog prigušivanja protoka rashladne tekućine pomoću regulacijskog ventila. Stoga je u svim fazama projektiranja i hidrauličkog proračuna sustava grijanja, pri odabiru svakog regulacijskog ventila i balansnog ventila, pri odabiru izmjenjivača topline i pumpi, pri analizi produljenja temperature cjevovoda, potrebno uzeti u obzir mogući izvor i razina stvorene buke kako bi se odabrala odgovarajuća oprema i okovi za zadane početne uvjete.
Svrha hidrauličkog izračuna, pod uvjetom da se koristi raspoloživi pad tlaka na ulazu u sustav grijanja, je:
• određivanje promjera presjeka sustava grijanja;
• odabir regulacijskih ventila ugrađenih na granama, usponima i priključcima uređaja za grijanje;
• odabir obilaznih, razdjelnih i miješajućih ventila;
• odabir balansnih ventila i određivanje vrijednosti njihovog hidrauličkog podešavanja.
Tijekom puštanja u pogon sustava grijanja, ventili za uravnoteženje postavljaju se na postavke projekta.
Prije nastavka hidrauličkog proračuna, potrebno je na shemi sustava grijanja naznačiti izračunato toplinsko opterećenje svakog grijača, jednako proračunatom toplinskom opterećenju prostorije Q4. Ako u sobi postoje dva ili više grijača, potrebno je podijeliti vrijednost izračunatog opterećenja Q4 između njih.
Tada treba odabrati glavni izračunati cirkulacijski prsten.Svaki cirkulacijski prsten sustava grijanja zatvoreni je krug uzastopnih dijelova, počevši od ispusne cijevi cirkulacijske crpke i završavajući usisnom cijevi cirkulacijske crpke.
U jednocijevnom sustavu grijanja broj cirkulacijskih prstenova jednak je broju uspona ili vodoravnih grana, a u dvocijevnom sustavu grijanja broju uređaja za grijanje. Za svaki kružni prsten moraju biti predviđeni balansni ventili. Stoga je u jednocijevnom sustavu grijanja broj balansnih ventila jednak broju uspona ili vodoravnih grana, a u dvocijevnom sustavu grijanja - broju grijaćih uređaja, gdje su na povratnom priključku ugrađeni balansni ventili grijalice.
Glavni dizajn cirkulacijskog prstena uzima se na sljedeći način:
• u sustavima s prolaznim kretanjem rashladne tekućine u mreži: za jednocijevne sustave - prsten kroz najnapunjeniji uspon, za dvocijevne sustave - prsten kroz donji grijač najopterećenijeg uspona. Zatim se cirkulacijski prstenovi izračunavaju kroz ekstremne uspone (blizu i daleko);
• u sustavima sa slijepim kretanjem rashladne tekućine u mreži: za jednocijevne sustave - prsten kroz najuopterećeniji najudaljeniji uspon, za dvocijevne sustave - prsten kroz donji grijač najopterećenijih najudaljenijih uspona. Zatim se provodi proračun preostalih cirkulacijskih prstenova;
• u vodoravnim sustavima grijanja - prsten kroz najopterećeniju granu donjeg kata zgrade.
Treba odabrati jedan od dva smjera hidrauličkog proračuna glavnog cirkulacijskog prstena.
Prvi smjer hidrauličkog proračuna sastoji se u tome što se promjeri cijevi i gubitak tlaka u prstenu određuju zadanom optimalnom brzinom kretanja rashladne tekućine u svakom dijelu glavnog cirkulacijskog prstena, nakon čega slijedi odabir cirkulacijske crpke.
Brzina rashladne tekućine u vodoravno položenim cijevima treba biti najmanje 0,25 m / s kako bi se osiguralo uklanjanje zraka iz njih. Preporučuje se optimalno konstrukcijsko kretanje rashladne tekućine za čelične cijevi - do 0,3 ... 0,5 m / s, za bakrene i polimerne cijevi - do 0,5 ... 0,7 m / s, uz istovremeno ograničavanje vrijednosti specifični gubici tlaka zbog trenja R ne više od 100 ... 200 Pa / m.
Na temelju rezultata izračuna glavnog prstena, preostali cirkulacijski prstenovi izračunavaju se određivanjem raspoloživog tlaka u njima i odabirom promjera prema približnoj vrijednosti specifičnog gubitka tlaka Rav (metodom specifičnog gubitka tlaka).
Prvi smjer izračuna koristi se u pravilu za sustave s lokalnim generatorom topline, za sustave grijanja s njihovim neovisnim priključkom na grijaće mreže, za sustave grijanja s ovisnim priključkom na grijaće mreže, ali nedovoljnim raspoloživim tlakom na ulazu u grijaće mreže (osim za miješanje čvorova liftom).
Potrebna visina cirkulacijske crpke Rn, Pa, potrebna za odabir veličine cirkulacijske pumpe, treba odrediti ovisno o vrsti sustava grijanja:
• za vertikalne jednocijevne i bifilarne sustave prema formuli:
Rn = ΔPs.o. - Re
• za vodoravne dvocijevne i dvocijevne sustave prema formuli:
Rn = ΔPs.o. - 0,4 ul
gdje je: ΔP.o - gubitak tlaka. u glavnom izvedbenom cirkulacijskom prstenu, Pa;
Pe je prirodni cirkulacijski tlak koji proizlazi iz hlađenja vode u uređajima za grijanje i cijevima cirkulacijskog prstena, Pa.
Drugi smjer hidrauličkog proračuna sastoji se u činjenici da se odabir promjera cijevi u projektnim dijelovima i određivanje gubitaka tlaka u cirkulacijskom prstenu provodi prema početno određenoj vrijednosti raspoloživog cirkulacijskog tlaka za sustav grijanja. U tom se slučaju promjeri presjeka odabiru prema približnoj vrijednosti specifičnog gubitka tlaka Rav (metodom specifičnog gubitka tlaka). Prema ovom principu, proračun sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom, sustava grijanja s ovisnim priključkom na grijaće mreže (s miješanjem u liftu; s pumpom za miješanje na nadvratniku s dovoljnim raspoloživim tlakom na ulazu u grijaće mreže; bez miješanja dovoljan raspoloživi tlak na ulazu u grijaće mreže) ...
Kao početni parametar hidrauličkog proračuna potrebno je odrediti vrijednost raspoloživog pada cirkulacijskog tlaka ΔPR, koji je u sustavima prirodne cirkulacije jednak
ΔPR = Pe,
a u pumpnim sustavima određuje se ovisno o vrsti sustava grijanja:
• za vertikalne jednocijevne i bifilarne sustave prema formuli:
ΔPR = Rn + Re
• za vodoravne dvocijevne i dvocijevne sustave prema formuli:
ΔPR = Rn + 0,4
