Schemi di colonne montanti verticali di un sistema di riscaldamento dell'acqua

Sembrerebbe, cosa potrebbe essere difficile nella progettazione della rete climatica? Secondo la maggioranza, questo è un punto di riscaldamento dell'impianto di riscaldamento o una caldaia individuale che riscalda un vettore di calore liquido. Quindi l'acqua o l'antigelo fluiscono attraverso i tubi verso i radiatori del riscaldamento, dove avviene uno scambio secondario di energia termica con l'aria nella stanza.

Ma dietro la semplicità esterna si nascondono soluzioni ingegneristiche molto complesse, le cui istruzioni per l'uso e la manutenzione richiedono più di una dozzina di pagine.

Il calore in casa dipende dalla corretta installazione e manutenzione periodica dell'impianto di riscaldamento

Riscaldamento dell'acqua

Il più diffuso, nonostante l'emergere di sistemi più moderni. La divisione principale è dipendente e riscaldamento autonomo. Tipi di cablaggio:

One-pipe (questo sistema è anche chiamato bifilare)
Multicircuito: uno dei cablaggi - a due tubi - è un sistema comune in questa categoria, insieme ai sistemi di riscaldamento a quattro e tre tubi
Un cablaggio chiamato collettore

Funzionamento del sistema monotubo

Il vettore di calore in questo sistema è l'acqua. Dopo il riscaldamento, il liquido di raffreddamento passa attraverso i tubi di guida. In termini di livello di temperatura di lavoro, le condizioni di questo sistema sono diverse. Un esempio di base: lo schema di riscaldamento di un sistema di colonna montante sarà monotubo con collegamento idraulico e bitubo nel contesto di dispositivi di riscaldamento (radiatori) che operano in esso. Lo schema di collegamento è dipendente, o aperto, cioè ha un montante verticale o orizzontale, come nel caso di un sistema bifilare. Il liquido di raffreddamento viene riscaldato mediante elementi energetici autonomi, suddivisi in bobine. Il collegamento è realizzato in modo ottimale alla sezione ascendente o discendente della condotta.

I sistemi bifilari orizzontali hanno dispositivi di riscaldamento tubolare (convettori, tubo alettato o liscio, radiatore in acciaio o ghisa, ecc.) Quando si utilizza un sistema di riscaldamento orizzontale, è impossibile regolare la temperatura di uno o più dispositivi di riscaldamento, quelli che necessitano di riscaldamento al momento. La regolazione è possibile solo per l'intero circuito di riscaldamento. Questi sistemi sono utilizzati principalmente per il riscaldamento di strutture agricole.

Secondo il metodo di spostamento del liquido di raffreddamento, gli impianti di riscaldamento interni sono suddivisi in impianti a circolazione naturale e forzata (la pressione nell'impianto viene mantenuta tramite una pompa di circolazione). Nel caso della circolazione naturale, ci sono sottospecie - con riempimento superiore e con riempimento inferiore. Gli impianti con riempimento dall'alto funzionano secondo lo schema: sollevando il refrigerante riscaldato verso l'alto lungo il montante verticale di alimentazione e distribuendolo nelle tubazioni orizzontali e quindi ai radiatori. Dopo che l'energia termica è stata trasferita ai dispositivi e ulteriormente nell'aria della stanza, l'acqua raffreddata più pesante va alla caldaia.

Attraverso la tubazione principale, il refrigerante può essere diretto in vari modi, in un vicolo cieco o in uno schema di passaggio. Quando si utilizza uno schema senza uscita, il refrigerante riscaldato dalla caldaia ha la direzione opposta rispetto all'acqua raffreddata. Il "segno" di questo sistema è la presenza di uno o più loopback, o anelli di circolazione. Nel caso in cui i radiatori del riscaldamento si trovino accanto alla caldaia, le lunghezze degli anelli sono ridotte. Di conseguenza, con la distanza dal montante principale, le lunghezze degli anelli di circolazione aumentano.Pertanto, lo schema più appropriato è in cui gli anelli di circolazione sono minimamente rimossi dall'unità caldaia autonoma. Idealmente, questo non è un sistema esteso, ma diversi sistemi più brevi.

Tubi

Quali tubi possono essere utilizzati per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda?

Separiamo, per così dire, le mosche dalle cotolette: sistemi di ingegneria centralizzati (con nodi di ascensore) e autonomi propongono requisiti completamente diversi per i materiali.

Per il riscaldamento centralizzato, la temperatura normale è fino a + 95 ° C a una pressione di 4-5 atmosfere, che è già molto vicina ai confini delle possibilità dei materiali polimerici. Sulla fornitura di acqua calda, la temperatura nominale è inferiore (75 ° C), ma la pressione è maggiore (fino a 6 kgf / cm2). Il quadro è aggravato dall'elevata probabilità di deviazioni dai valori standard e dal verificarsi di colpi d'ariete.

Rottura del tubo durante il colpo d'ariete

Negli impianti di riscaldamento autonomo, la pressione viene mantenuta fino a 2,5 kgf / cm2 a temperature fino a 75-80 ° C, con fornitura di acqua calda autonoma - fino a 4,5 kgf / cm2 a 60-75 ° C. I parametri sono stabili, il colpo d'ariete è escluso (più precisamente, possono essere creati solo dal proprietario della casa, il che non è nel suo interesse).

In questo video imparerai a conoscere i tubi per il riscaldamento e l'approvvigionamento idrico.

Per la fornitura centralizzata di acqua calda e riscaldamento, vengono utilizzati:

Immagine	Descrizione
Tubo zincato sull'approvvigionamento idrico dell'appartamento	Zincato (tubo in acciaio zincato). A differenza dell'acciaio nero, non invade i depositi e non si corrode. Solo per montaggio su filettature: la saldatura rompe il rivestimento anticorrosivo.
Tubazioni caldaia con rame su giunti saldati	Tubo di rame. Si monta su bussole saldobrasate, raccordi a pressare e crimpare. La resistenza alla trazione supera le 200 atmosfere, la resistenza al calore raggiunge i 150-250 gradi, a seconda del tipo di raccordi utilizzati.
Bocchettone di riscaldamento e collegamenti al radiatore sezionale dal tubo corrugato Kofulso	Tubo corrugato in acciaio inossidabile. Con caratteristiche vicine al rame, è 2-3 volte più economico e molto più facile da installare: la connessione sul raccordo a crimpare viene assemblata con due chiavi regolabili in 30 secondi.

Per i sistemi di ingegneria autonomi, è possibile utilizzare quanto segue:

Immagine	Descrizione
Raccordi e tubi in polipropilene	Tubi in polipropilene (solitamente con uno strato di rinforzo - foglio o polimero mescolato con fibra). I loro vantaggi sono il basso costo dei tubi e dei raccordi stessi per la saldatura a bassa temperatura.
Tubo dell'acqua e del riscaldamento Rautitan XLPE di Rehau	Il polietilene termoresistente e reticolato (PERT e PEX) sono tubi ideali per il riscaldamento e l'approvvigionamento idrico a pavimento per gli impianti di cablaggio dei collettori: vengono venduti in bobine lunghe fino a 200 metri, che consentono di portare tutti i collegamenti all'esterno del massetto (vedi Tubi in polietilene per l'approvvigionamento idrico).
Nella foto - raccordi a pressare su metallo-plastica	I tubi metallo-polimero (su raccordi a crimpare ea pressare) sono venduti anche in rotoli e vengono forniti con un'anima saldata in alluminio incollata tra due strati di PERT o PEX. I loro vantaggi sono la rigidità della parete e una resistenza alla trazione relativamente elevata (fino a 16 kgf / cm2).

I sistemi di riscaldamento ad acqua calda si distinguono:

a) secondo lo schema per il collegamento di tubi con dispositivi di riscaldamento:

- monotubo con collegamento seriale dei dispositivi;

- due tubi con collegamento in parallelo dei dispositivi;

- bifilare con un collegamento in serie prima di tutto la prima metà dei dispositivi, poi per il flusso dell'acqua in direzione opposta a tutte le loro seconde metà;

b) in base alla posizione dei tubi che collegano i dispositivi di riscaldamento verticalmente o orizzontalmente - verticale e orizzontale;

c) dalla posizione delle autostrade:

- con cablaggio superiore durante la posa della linea di alimentazione sopra i dispositivi di riscaldamento;

I principali vantaggi di un sistema di riscaldamento monotubo

Schema impianto monotubo

Il sistema di riscaldamento descritto presenta diversi vantaggi significativi:

La capacità di trasportare il liquido di raffreddamento riscaldato lungo l'intero perimetro di un edificio residenziale in un cerchio attraverso i tubi di riscaldamento. Un sistema a due tubi può farlo solo in due o anche tre volte;
La possibilità di organizzare l'impianto di riscaldamento sotto il livello del pavimento e sotto le porte d'ingresso, che semplifica notevolmente i lavori di organizzazione e riparazione;
La presenza di un solo tubo con un refrigerante porta a grandi risparmi nel budget di costruzione;
Possibilità di controllo abbastanza semplice del riscaldamento di tutti i radiatori insieme e separatamente.

Queste qualità di un sistema di riscaldamento monotubo consentono un sistema di riscaldamento affidabile e di alta qualità in edifici a più piani.

Collettore di accelerazione

Nonostante tutti gli aspetti positivi di questo tipo di sistemi di riscaldamento, vale la pena considerare una difficoltà nel loro funzionamento.

Un sistema di riscaldamento monotubo di una casa a un piano funziona piuttosto male senza l'uso di una pompa, che contribuirà alla corretta circolazione del liquido di raffreddamento attraverso il tubo e i radiatori. Per organizzare il funzionamento corretto e affidabile di un tale sistema, è necessario installare un collettore di accelerazione.

Ciò determina la temperatura costante del liquido di raffreddamento in ogni radiatore e il livello di rumore che è inevitabile quando si utilizzano sistemi di riscaldamento dell'acqua.

Nel caso in cui questo sistema di riscaldamento sia organizzato in un edificio a due piani, non è necessario installare un collettore di accelerazione. A causa del fatto che il tubo di riscaldamento si trova piuttosto in alto, il che contribuisce alla creazione di una grande pressione naturale, l'uso di pompe booster e di un collettore non è praticamente richiesto.

10.3. Sequenza di progettazione del sistema di riscaldamento

Dati iniziali per la progettazione: scopo e tecnologia, layout e strutture edilizie dell'edificio; condizioni climatiche e posizione dell'edificio sul terreno; fonte di approvvigionamento di calore; temperatura ambiente.

Calcolo del regime termico. Calcolo termico delle recinzioni esterne delle strutture, calcolo delle condizioni termiche nei locali, determinazione dei carichi termici per il riscaldamento (vedere Sezione I e Capitolo 8).

Selezione del sistema. La scelta dei parametri del liquido di raffreddamento e della pressione idraulica nell'impianto, il tipo di dispositivi di riscaldamento e lo schema dell'impianto (con uno studio di fattibilità, se necessario).

Sistema di design. Posizionamento di dispositivi di riscaldamento, colonne montanti, autostrade e altri elementi del sistema. Suddivisione del sistema in parti ad azione costante e periodica, per regolazione di zona e frontale. Nomina della pendenza dei tubi; schemi di movimento, raccolta e rimozione dell'aria; compensazione dell'allungamento e dell'isolamento dei tubi; luoghi di discesa e riempimento con acqua di colonne montanti e sistemi. La scelta del tipo di valvole di intercettazione e controllo, il suo posizionamento.

Il progetto si completa disegnando uno schema dell'impianto con l'applicazione dei carichi termici dei dispositivi di riscaldamento e delle aree calcolate.

Calcolo termoidraulico del sistema. Calcolo idraulico del sistema. Calcolo termico di tubi e dispositivi (vedi cap. 9).

Sistema a quattro tubi

L'impianto a quattro tubi ha due circuiti indipendenti: uno fa circolare l'acqua fredda, l'altro caldo. Una batteria di espulsione con sistema a quattro tubi dispone di due scambiatori di calore. L'acqua fredda viene fornita a uno scambiatore di calore a due ranghi e l'acqua calda viene fornita a uno scambiatore di calore a fila singola. I sistemi a tre e quattro tubi consentono di fornire acqua fredda o calda a qualsiasi batteria di espulsione, a seconda delle necessità. Tuttavia, rispetto al sistema a tre tubi, il sistema a quattro tubi non presenta perdite dovute alla miscelazione del calore - refrigerante. Inoltre, il sistema a quattro tubi ha prestazioni idrauliche più stabili.

Schema di fornitura di calore da CHP.

Nella fig. 1.7 mostra uno schema di un sistema di fornitura di calore a quattro tubi da una caldaia a vapore trimestrale.

I sistemi idrici a due e quattro tubi vengono utilizzati per fornire calore a edifici residenziali e pubblici. Gli impianti a due tubi possono essere chiusi o aperti, solitamente con sottostazioni di riscaldamento locali. I sistemi a quattro tubi, di regola, sono chiusi e fino alla sottostazione di riscaldamento centrale, le reti di riscaldamento vengono eseguite con due tubi, dopo la stazione di riscaldamento centrale agli edifici - con quattro tubi. La modalità di funzionamento delle reti di riscaldamento a due tubi è stabilita sulla base della fornitura di energia termica a tutti i consumatori. Nelle reti a quattro tubi, gli impianti di riscaldamento sono collegati a due reti (mandata e ritorno) e gli impianti di fornitura di acqua calda a due (mandata e circolazione).

Termoregolatore per impianto di condizionamento aria-acqua a due tubi.

In un impianto di condizionamento acqua-aria a quattro tubi, la quantità di aria primaria è determinata secondo quanto richiesto dalle normative sanitarie, pertanto, nella stagione calda, il freddo da essa introdotto non è sufficiente a mantenere i parametri dell'aria richiesti nel camera. A questo proposito, oltre al circuito delle tubazioni del refrigerante, viene posato un altro circuito del refrigerante. Nella fig. IV.77 mostra un diagramma schematico di un sistema a quattro tubi. Il funzionamento del circuito dell'acqua calda di questo impianto è simile a quello di un impianto a due tubi. Il circuito dell'acqua fredda ha una propria pompa di circolazione /, che pompa l'acqua prima nel refrigeratore d'acqua 4, quindi negli scambiatori di calore delle batterie di espulsione.

Il collegamento di un sistema di fornitura di calore a due tubi per esigenze di riscaldamento e ventilazione con un sistema di ACS monotubo (circuito ACS aperto) porta ad un sistema di fornitura di calore a tre tubi. Il sistema idrico a tre tubi viene utilizzato anche per l'approvvigionamento di calore di imprese industriali (aree industriali) che hanno un carico termico tecnologico di maggiore potenziale e un circuito sanitario chiuso. In questo caso, per ridurre l'investimento di capitale iniziale e ridurre i costi operativi, due linee vengono utilizzate come linee di alimentazione e la terza è una linea di ritorno comune, ad es. invece di un sistema a quattro tubi, otteniamo un sistema a tre tubi. Ogni linea di alimentazione dovrebbe essere collegata a consumatori omogenei per potenziale e modalità di consumo di calore.