- Problemi di movimento del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento
- Qual è l'anello primario in un impianto di riscaldamento?
- Qual è l'anello secondario dell'impianto di riscaldamento?
- Come fare entrare il liquido di raffreddamento nell'anello secondario?
- Selezione delle pompe di circolazione per un impianto di riscaldamento combinato con anelli primario-secondario
- Anelli primario-secondari con freccia idraulica e collettore
Capire come funziona il sistema di riscaldamento combinato, è necessario affrontare un concetto come "anelli primari - secondari". Questo è l'argomento dell'articolo.
Problemi di movimento del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento
Una volta nei condomini, i sistemi di riscaldamento erano a due tubi, quindi iniziarono a essere realizzati monotubo, ma allo stesso tempo è sorto un problema: il liquido di raffreddamento, come ogni altra cosa al mondo, cerca di percorrere un percorso più semplice - lungo un tubo di bypass (mostrato in figura con frecce rosse), e non attraverso un radiatore che crea più resistenza:
Per forzare il passaggio del liquido di raffreddamento attraverso il radiatore, hanno ideato l'installazione di tee restringenti:
Allo stesso tempo, il tubo principale è stato installato con un diametro maggiore rispetto al tubo di bypass. Cioè, il refrigerante si è avvicinato al tee di restringimento, ha incontrato molta resistenza e, volenti o nolenti, si è rivolto al radiatore e solo una parte più piccola del refrigerante è passata lungo la sezione di bypass.
Secondo questo principio, viene realizzato un sistema monotubo: "Leningrado".
Tale sezione di bypass viene creata per un altro motivo. Se il radiatore si guasta, mentre viene rimosso e sostituito con uno riparabile, il liquido di raffreddamento andrà al resto dei radiatori lungo la sezione di bypass.
Ma questa è come la storia, stiamo tornando "ai nostri giorni".
Vantaggi e svantaggi
I principali vantaggi dello schema, a causa del quale "Leningrado" è così popolare, sono:
- piccoli costi per i materiali;
- facilità di installazione.
Un'altra cosa è quando per l'installazione vengono utilizzati tubi di metallo-plastica o polietilene. Ricorda che lo schema di distribuzione di Leningrado prevede un grande diametro della linea di alimentazione, mentre in un sistema a due tubi la dimensione del tubo sarà inferiore. Di conseguenza, vengono utilizzati raccordi di diametro maggiore, il che significa che costeranno di più e, in generale, il costo del lavoro e dei materiali sarà più elevato.
Per quanto riguarda la facilità di installazione, l'affermazione è assolutamente corretta. Una persona che è almeno un po 'esperta nella questione metterà insieme con calma lo schema di "Leningrado". La difficoltà sta altrove: prima dell'installazione, è necessario un attento calcolo delle tubazioni e della potenza dei radiatori, tenendo conto del significativo raffreddamento del liquido di raffreddamento. Se ciò non viene fatto e il sistema viene assemblato a caso, il risultato sarà triste: solo le prime 3 batterie si scalderanno, il resto rimarrà freddo.
In effetti, i meriti per i quali la "donna di Leningrado" è così apprezzata sono molto illusori. È facile da installare, ma difficile da progettare. Può vantare un'economicità solo se è assemblato con determinati materiali e non tutti ne sono soddisfatti.
Un importante inconveniente del circuito di Leningrado deriva dal suo principio di funzionamento e risiede nel fatto che è molto problematico regolare il trasferimento di calore delle batterie utilizzando valvole termostatiche. La figura seguente mostra il sistema di riscaldamento di Leningrado in una casa a due piani, dove tali valvole sono installate sulle batterie:
Questo circuito funzionerà in modo casuale tutto il tempo.Non appena il primo radiatore riscalda la stanza alla temperatura impostata e la valvola spegne l'alimentazione del refrigerante, la sua massa si precipita alla seconda batteria, il cui termostato inizierà a funzionare. E così via fino all'ultimo dispositivo. Durante il raffreddamento, il processo verrà ripetuto, esattamente l'opposto. Quando tutto è calcolato correttamente, il sistema si riscalderà in modo più o meno uniforme, altrimenti le ultime batterie non si scalderanno mai.
Nello schema di Leningrado, il funzionamento di tutte le batterie è interconnesso, quindi è inutile installare testine termiche, è più facile bilanciare manualmente il sistema.
E l'ultima cosa. "Leningradka" funziona in modo piuttosto affidabile con circolazione forzata del liquido di raffreddamento ed è stato concepito come parte di una rete di fornitura di calore centralizzata. Quando hai bisogno di un sistema di riscaldamento non volatile senza pompa, "Leningrado" non è l'opzione migliore. Per ottenere un buon trasferimento di calore con circolazione naturale, è necessario un sistema a due tubi o un sistema monotubo verticale, mostrato in figura:
Come fare entrare il liquido di raffreddamento nell'anello secondario?
Ma non tutto è così semplice, ma devi occuparti del nodo, cerchiato da un rettangolo rosso (vedi lo schema precedente) - il punto di attacco dell'anello secondario. Poiché il tubo nell'anello primario ha molto probabilmente un diametro maggiore del tubo nell'anello secondario, quindi il refrigerante tenderà alla sezione con minore resistenza. Come procedere? Considera il circuito:
Il mezzo di riscaldamento dalla caldaia scorre nella direzione della freccia rossa "alimentazione dalla caldaia". Nel punto B è presente una diramazione dall'alimentazione al riscaldamento a pavimento. Il punto A è il punto di ingresso per il ritorno del riscaldamento a pavimento nell'anello primario.
Importante! La distanza tra i punti A e B dovrebbe essere 150 ... 300 mm - non di più!
Come "guidare" il liquido di raffreddamento nella direzione della freccia rossa "al secondario"? La prima opzione è un bypass: i tee di riduzione sono posti nei punti A e B e tra loro un tubo di diametro inferiore rispetto all'alimentazione.
La difficoltà qui sta nel calcolare i diametri: è necessario calcolare la resistenza idraulica dell'anello secondario e primario, bypass ... se calcoliamo male, potrebbe non esserci alcun movimento lungo l'anello secondario.
La seconda soluzione al problema è mettere una valvola a tre vie nel punto B:
Questa valvola chiuderà completamente l'anello primario e il refrigerante andrà direttamente al secondario. Oppure bloccherà la strada per l'anello secondario. Oppure funzionerà come un bypass, lasciando in parte il refrigerante attraverso l'anello primario e parte attraverso l'anello secondario. Sembra buono, ma è imperativo controllare la temperatura del liquido di raffreddamento. Questa valvola a tre vie è spesso dotata di un attuatore elettrico ...
La terza opzione è fornire una pompa di circolazione:
La pompa di circolazione (1) spinge il liquido di raffreddamento lungo l'anello primario dalla caldaia alla ... caldaia, e la pompa (2) spinge il liquido di raffreddamento lungo l'anello secondario, cioè sul pavimento caldo.
Il principio di funzionamento degli anelli primario-secondario
L'anello primario è una struttura dell'impianto di riscaldamento che sostanzialmente collega eventuali anelli secondari e cattura anche l'anello caldaia adiacente. La regola base per gli anelli secondari, in modo che non dipendano dal primario, è osservare la lunghezza tra i tee dell'anello secondario, che non deve superare i quattro diametri dell'anello primario
Ad esempio, per calcolare la lunghezza massima tra i tee, in modo che l'anello funzioni liberamente, vale la pena designare con precisione il diametro della struttura dell'anello primario. Questo tubo è inoltre legato con materiale di rame, poiché l'elemento è conduttivo alle alte temperature. Ad esempio: prendi una lunghezza del tubo di 26 mm, la larghezza di tale tubo non supera alcuni millimetri. Prendiamo 1 mm da ciascun lato del muro, il che significa che il diametro interno del tubo sarà di 24 mm.
Per calcolare la distanza tra i tee, il valore risultante (abbiamo 24) viene moltiplicato per 4, poiché la distanza dovrebbe essere uguale a quattro diametri.Di conseguenza, dopo i calcoli, lo spazio tra i tee non deve essere superiore a 96 mm. In effetti, tutti i tee saranno necessariamente saldati insieme.
Ogni modello con livellatore idraulico ha una valvola di ritegno caricata a molla in ogni anello secondario. Se non aderisci a tali raccomandazioni, la circolazione parassitaria si verifica attraverso luoghi non lavorativi.
Inoltre, si sconsiglia di utilizzare una pompa di circolazione sulla tubazione opposta. Questo spesso causa variazioni di pressione dovute alla grande distanza dal vaso di espansione di un sistema chiuso.
Un altro fatto apparentemente ovvio, ma che molte persone dimenticano. Nessuna valvola a sfera deve essere installata tra i tee. Trascurare questa regola porterà al fatto che entrambe le pompe diventeranno dipendenti dal lavoro di un vicino.
Considera un consiglio utile per lavorare con le pompe di circolazione. Affinché le molle delle valvole non emettano suoni durante il funzionamento, vale la pena ricordare una regola: la valvola di ritegno è installata a una distanza di 12 diametri di tubazione. Ad esempio: con un diametro del tubo di 23 mm, la distanza tra le valvole sarà 276 mm (23x12). Solo a questa distanza, le valvole non emetteranno suoni.
Inoltre, secondo questo principio, si consiglia di dotare la pompa di una lunghezza di 12 diametri di una tubazione adeguata. Misura tutto dalle ramificazioni a forma di T. In questi luoghi, il tipo turbolento con effetto di ricircolo (vortice di flussi di fluido). È la loro formazione negli angoli del contorno che crea un rumore sgradevole. Inoltre, questa caratteristica crea un'altra resistenza minima.
Principi di base del calcolo idraulico di un sistema di riscaldamento
Il funzionamento silenzioso del sistema di riscaldamento progettato deve essere garantito in tutte le modalità di funzionamento. Il rumore meccanico si verifica per l'allungamento termico delle tubazioni in assenza di giunti di dilatazione e supporti fissi sulla rete e sulle colonne montanti dell'impianto di riscaldamento.
Quando si utilizzano tubi in acciaio o rame, il rumore si propaga in tutto il sistema di riscaldamento, indipendentemente dalla distanza dalla sorgente di rumore, a causa dell'elevata conduttività sonora dei metalli.
Il rumore idraulico si verifica a causa della significativa turbolenza del flusso che si verifica a una maggiore velocità di movimento dell'acqua nelle tubazioni e con una significativa limitazione del flusso del refrigerante da parte di una valvola di controllo. Pertanto, in tutte le fasi della progettazione e del calcolo idraulico del sistema di riscaldamento, quando si seleziona ciascuna valvola di controllo e valvola di bilanciamento, quando si selezionano scambiatori di calore e pompe, quando si analizzano gli allungamenti della temperatura delle tubazioni, è necessario tenere conto della possibile fonte e livello di rumore generato al fine di selezionare le apparecchiature e gli accessori appropriati per le condizioni iniziali date.
Lo scopo del calcolo idraulico, a condizione che venga utilizzata la caduta di pressione disponibile all'ingresso dell'impianto di riscaldamento, è:
• determinazione dei diametri delle sezioni dell'impianto di riscaldamento;
• selezione di valvole di regolazione installate su diramazioni, montanti e attacchi dei dispositivi di riscaldamento;
• selezione di valvole di bypass, divisori e miscelatori;
• selezione delle valvole di bilanciamento e determinazione del valore della loro regolazione idraulica.
Durante la messa in servizio dell'impianto di riscaldamento, le valvole di bilanciamento vengono impostate sulle impostazioni di progetto.
Prima di procedere con il calcolo idraulico è necessario indicare sullo schema dell'impianto di riscaldamento il carico termico calcolato di ciascun generatore, pari al carico termico calcolato del locale Q4. Se nella stanza sono presenti due o più riscaldatori, è necessario dividere tra loro il valore del carico calcolato Q4.
Quindi dovrebbe essere selezionato l'anello di circolazione calcolato principale.Ogni anello di circolazione dell'impianto di riscaldamento è un circuito chiuso di sezioni successive, partendo dal tubo di scarico della pompa di circolazione e terminando con il tubo di aspirazione della pompa di circolazione.
In un sistema di riscaldamento monotubo, il numero di anelli di circolazione è uguale al numero di colonne montanti o rami orizzontali e in un sistema di riscaldamento a due tubi, il numero di dispositivi di riscaldamento. Devono essere fornite valvole di bilanciamento per ogni anello di circolazione. Pertanto, in un sistema di riscaldamento monotubo, il numero di valvole di bilanciamento è uguale al numero di colonne montanti o rami orizzontali e in un sistema di riscaldamento a due tubi - il numero di dispositivi di riscaldamento, dove le valvole di bilanciamento sono installate sulla connessione di ritorno del riscaldatore.
L'anello di circolazione del design principale è preso come segue:
• negli impianti con movimento di passaggio del refrigerante nella rete: per impianti monotubo - un anello attraverso il montante più caricato, per impianti a due tubi - un anello attraverso il riscaldatore inferiore del montante più caricato. Quindi, gli anelli di circolazione vengono calcolati attraverso le bretelle estreme (vicine e lontane);
• negli impianti con movimento senza uscita del liquido di raffreddamento nella rete: per impianti monotubo - un anello attraverso il più caricato dei riser più distanti, per sistemi a due tubi - un anello attraverso il riscaldatore inferiore del più caricato delle alzate più lontane. Quindi viene eseguito il calcolo degli anelli di circolazione rimanenti;
• negli impianti di riscaldamento orizzontali - un anello attraverso il ramo più carico del piano inferiore dell'edificio.
È necessario scegliere una delle due direzioni di calcolo idraulico dell'anello di circolazione principale.
La prima direzione del calcolo idraulico consiste nel fatto che i diametri dei tubi e la perdita di carico nell'anello sono determinati dalla specificata velocità ottimale di movimento del liquido di raffreddamento in ciascuna sezione dell'anello di circolazione principale, seguita dalla selezione della pompa di circolazione.
La velocità del liquido di raffreddamento nei tubi disposti orizzontalmente deve essere presa almeno 0,25 m / s per garantire la rimozione dell'aria da essi. Si consiglia di prendere il movimento di progetto ottimale del refrigerante per tubi in acciaio - fino a 0,3 ... 0,5 m / s, per tubi in rame e polimero - fino a 0,5 ... 0,7 m / s, limitando il valore del perdita di carico specifica per attrito R non superiore a 100 ... 200 Pa / m.
Sulla base dei risultati del calcolo dell'anello principale, gli anelli di circolazione rimanenti vengono calcolati determinando la pressione disponibile in essi e selezionando i diametri in base al valore approssimativo della perdita di pressione specifica Rav (con il metodo della perdita di pressione specifica).
Prima direzione di calcolo viene utilizzato, di regola, per impianti con generatore di calore locale, per impianti di riscaldamento con loro collegamento indipendente alle reti di riscaldamento, per impianti di riscaldamento con collegamento dipendente alle reti di riscaldamento, ma insufficiente pressione disponibile all'ingresso delle reti di riscaldamento (ad eccezione di nodi di miscelazione con un ascensore).
La prevalenza richiesta della pompa di circolazione Рн, Pa, richiesta per la selezione della dimensione standard della pompa di circolazione, deve essere determinata in base al tipo di sistema di riscaldamento:
• per impianti verticali monotubo e bifilari secondo la formula:
Rn = ΔPs.о. - Re
• per impianti orizzontali monotubo e bifilari, bitubo secondo la formula:
Rn = ΔPs.о. - 0.4 Re
dove: ΔP.o - perdita di carico. nell'anello di circolazione di progetto principale, Pa;
Pe è la pressione di circolazione naturale derivante dal raffreddamento dell'acqua nei dispositivi di riscaldamento e nei tubi dell'anello di circolazione, Pa.
La seconda direzione del calcolo idraulico consiste nel fatto che la selezione dei diametri dei tubi nelle sezioni di progetto e la determinazione delle perdite di carico nell'anello di circolazione vengono effettuate in base al valore inizialmente specificato della pressione di circolazione disponibile per l'impianto di riscaldamento. In questo caso, i diametri delle sezioni vengono selezionati in base al valore approssimativo della perdita di pressione specifica Rav (con il metodo della perdita di pressione specifica). Secondo questo principio, il calcolo di impianti di riscaldamento a circolazione naturale, impianti di riscaldamento con allacciamento dipendente a reti di riscaldamento (con miscelazione in ascensore; con pompa miscelatrice sull'architrave con sufficiente pressione disponibile all'ingresso delle reti di riscaldamento; senza miscelazione con sufficiente pressione disponibile all'ingresso delle reti di riscaldamento) ...
Come parametro iniziale del calcolo idraulico è necessario determinare il valore della perdita di carico circolante disponibile ΔPР, che nei sistemi a circolazione naturale è pari a
ΔPР = Pe,
e nei sistemi di pompaggio è determinato in base al tipo di impianto di riscaldamento:
• per impianti verticali monotubo e bifilari secondo la formula:
ΔPР = Rn + Re
• per impianti orizzontali monotubo e bifilari, bitubo secondo la formula:
ΔPР = Rn + 0,4. Re
