נראה, מה יכול להיות קשה בתכנון רשת האקלים? לדעת הרוב, זוהי נקודת חימום של מערכת החימום, או דוד יחיד המחמם נושא חום נוזלי. ואז מים או נוזל לרדיאטה זורמים דרך צינורות לרדיאטורי חימום, שם מתרחשת חילוף משני של אנרגיה תרמית עם אוויר בחדר.
אך מאחורי הפשטות החיצונית מסתתרים פתרונות הנדסיים מורכבים מאוד, שמדריך ההפעלה והתחזוקה שלהם לוקח יותר מתריסר עמודים.
החום בבית תלוי בהתקנה נכונה ותחזוקה תקופתית של מערכת החימום
חימום מים
הנפוצה ביותר, למרות הופעתן של מערכות מודרניות יותר. החלוקה העיקרית היא חימום תלוי ועצמאי. סוגי חיווט:
- צינור אחד (מערכת זו נקראת גם bifilar)
- רב מעגלים: אחד החיווט - שני צינורות - הוא מערכת נפוצה בקטגוריה זו, יחד עם ארבע - ומערכות חימום תלת צינוריות
- חיווט שנקרא סעפת
הפעלת מערכת צינור יחיד
נושא החום במערכת זו הוא מים. לאחר החימום נוזל הקירור עובר דרך צינורות ההנחיה. מבחינת רמת טמפרטורת ההפעלה של מערכת זו שונים. דוגמה בסיסית: ערכת החימום של מערכת עלייה תהיה צינור אחד עם חיבור הידראולי, ושני צינורות בהקשר של מכשירי חימום (רדיאטורים) הפועלים בו. דיאגרמת החיבור תלויה, או פתוחה, כלומר יש בה מעלה אנכית או אופקית, כמו במקרה של מערכת דו-כיוונית. נוזל הקירור מחומם באמצעות אלמנטים אנרגטיים אוטונומיים, המחולקים לסלילים. החיבור נוצר בצורה אופטימלית לחלק העולה או היורד של הצינור.
במערכות דו-כיווניות אופקיות יש התקני חימום צינוריים (קונווקטורים, צינור סנפיר או חלק, רדיאטור פלדה או ברזל יצוק וכו ') כאשר משתמשים במערכת חימום אופקית, אי אפשר להתאים את הטמפרטורות של מכשיר חימום אחד או יותר - אלה הזקוקים לחימום. כרגע. התאמה אפשרית רק לכל מעגל החימום. מערכות אלה משמשות בעיקר לחימום מתקנים חקלאיים.
על פי שיטת הזזת נוזל הקירור, מערכות החימום הפנימיות מחולקות למערכות עם זרימה טבעית ומאולצת (הלחץ במערכת נשמר באמצעות משאבת זרימה). במקרה של מחזור טבעי יש תת-מינים - עם מילוי עליון ועם מילוי תחתון. מתקנים עם מילוי עליון על פי התוכנית: הרמת נוזל הקירור המחומם כלפי מעלה לאורך הגבהה האנכית המספקת אותו וחלוקה לצינורות אופקיים ואז לרדיאטורים. לאחר העברת אנרגיית החום למכשירים ובהמשך לאוויר החדר, המים המקוררים הכבדים יותר עוברים ליחידת הדוד.
דרך הצינור הראשי ניתן לכוון את נוזל הקירור בדרכים שונות, במבוי סתום או בתכנית חולפת. כאשר משתמשים בתכנית ללא מוצא, נוזל הקירור המחומם מהדוד הוא בכיוון ההפוך ביחס למים המקוררים. ה"סימן "של מערכת זו הוא נוכחות של לולבקים אחד או יותר, או טבעות מחזור. במקרה בו רדיאטורי החימום נמצאים ליד הדוד, אורכי הלולאות מצטמצמים. בהתאם, עם המרחק מהעלייה הראשית, אורכות טבעות הסירקציה גדלות.לכן, התוכנית המתאימה ביותר היא שבה טבעות המחזור מוסרות באופן מינימלי מיחידת הדוד האוטונומית. באופן אידיאלי, זו לא מערכת מורחבת אחת, אלא כמה מערכות קצרות יותר.
צינורות
באילו צינורות ניתן להשתמש לחימום ואספקת מים חמים?
בואו נפריד, כביכול, זבובים מקאטלים: מערכות ריכוזיות (עם צמתים למעליות) ומערכות הנדסיות אוטונומיות מציבות דרישות שונות לחלוטין לחומרים.
עבור הסקה מרכזית, הטמפרטורה הרגילה היא עד + 95 מעלות צלזיוס בלחץ של 4-5 אטמוספרות, וזה כבר קרוב מאוד לגבולות האפשרויות של חומרים פולימרים. באספקת מים חמים הטמפרטורה הנומינלית נמוכה יותר (75 מעלות צלזיוס), אך הלחץ גבוה יותר (עד 6 ק"ג / ס"מ). התמונה מוחמרת על ידי הסבירות הגבוהה לסטיות מהערכים הסטנדרטיים, והתרחשות פטיש מים.
קרע בצינור בזמן פטיש מים
במערכות חימום אוטונומיות, הלחץ נשמר עד 2.5 ק"ג / סמ"ק בטמפרטורות של 75-80 מעלות צלזיוס, על אספקת מים חמים אוטונומיים - עד 4.5 קג"מ / סמ"ק בטמפרטורה של 60-75 מעלות צלזיוס. הפרמטרים יציבים, פטיש מים אינו נכלל (ליתר דיוק, הם יכולים להיווצר רק על ידי בעל הבית, מה שאינו אינטרס שלו).
בסרטון זה תוכלו ללמוד על צינורות לחימום ואספקת מים.
עבור אספקת מים חמים מרכזיים וחימום משמשים להלן:
תְמוּנָה | תיאור |
| מגולוון (צינור פלדה מצופה אבץ). שלא כמו פלדה שחורה, היא אינה צומחת עם פיקדונות ואינה מחלידה. להתקנה על חוטים בלבד: ריתוך שובר את הציפוי נגד קורוזיה. |
| צינור נחושת. הוא מתלבש על אביזרי שקעים מולחמים, לחץ ולחץ. חוזק המתיחה עולה על 200 אטמוספרות, עמידות בחום מגיעה ל 150-250 מעלות, תלוי בסוג האבזור המשמש. |
| צינור גלי נירוסטה. עם מאפיינים קרובים לנחושת, הוא זול פי 2-3, והרבה יותר קל להתקנה: החיבור על אביזרי הלחיצה מורכב עם שני ברגים מתכווננים תוך 30 שניות. |
במערכות הנדסיות אוטונומיות ניתן להשתמש בפעולות הבאות:
תְמוּנָה | תיאור |
| צינורות פוליפרופילן (לרוב עם שכבת חיזוק - נייר כסף או פולימר מעורב בסיבים). היתרונות שלהם הם העלות הנמוכה של צינורות ואביזרים עצמם לריתוך בטמפרטורה נמוכה. |
| פוליאתילן עמיד בחום ומקושר (PERT ו- PEX) הם צינורות אידיאליים לחימום ואספקת מים ברצפה למערכות חיווט לקולט: הם נמכרים בסלילים באורך של עד 200 מטר, המאפשרים להביא את כל החיבורים אל מחוץ למגהץ. (ראה צינורות פוליאתילן לאספקת מים). |
| צינורות מתכת פולימרים (על אביזרי לחיצה ולחץ) נמכרים גם בסלילים ומסופקים עם ליבה מרותכת אלומיניום המודבקת בין שתי שכבות של PERT או PEX. היתרונות שלהם הם נוקשות בקיר וחוזק מתיחה גבוה יחסית (עד 16 ק"ג / ס"מ). |
מערכות חימום מים חמים מובחנות:
א) על פי התוכנית לחיבור צינורות להתקני חימום:
- צינור אחד עם חיבור סדרתי של מכשירים;
- שני צינורות עם חיבור מקביל של מכשירים;
- דו-כיווני עם חיבור סדרתי קודם כל החצאים הראשונים של המכשירים, ואז לזרימת מים בכיוון ההפוך מכל החצאים השנייה שלהם;
ב) בהתאם למיקום הצינורות המחברים בין התקני חימום אנכית או אופקית - אנכיים ואופקיים;
ג) לפי מיקום הכבישים המהירים:
- עם חיווט עליון בעת הנחת קו האספקה מעל התקני החימום;
היתרונות העיקריים של מערכת חימום בצינור אחד
תרשים מערכת צינור יחיד
למערכת החימום המתוארת כמה יתרונות משמעותיים:
- היכולת להעביר את נוזל הקירור המחומם סביב כל היקף בניין המגורים במעגל אחד דרך צינורות החימום. מערכת דו-צינורית יכולה לעשות זאת רק פעמיים או אפילו שלוש פעמים;
- האפשרות לארגן את מערכת החימום מתחת למפלס הרצפה ומתחת לדלתות הכניסה, מה שמפשט מאוד את עבודות הארגון והתיקון;
- נוכחות של צינור אחד בלבד עם נוזל קירור מובילה לחיסכון גדול בתקציב הבנייה;
- אפשרות לשליטה פשוטה למדי על חימום כל הרדיאטורים ביחד ולחוד.
איכויות אלו של מערכת חימום בצינור אחד מאפשרות מערכת חימום איכותית ואמינה בבניינים רב-קומתיים.
סעפת תאוצה
למרות כל ההיבטים החיוביים של מערכות חימום מסוג זה, כדאי לבחון קושי אחד בתפעולן.
מערכת חימום של צינור יחיד של בית חד קומתי עובדת בצורה גרועה למדי ללא שימוש במשאבה, שתתרום לזרימה נכונה של נוזל הקירור דרך הצינור והרדיאטורים. על מנת לארגן את הפעולה הנכונה והאמינה של מערכת כזו, יש צורך להתקין סעפת תאוצה.
זה קובע את הטמפרטורה הקבועה של נוזל הקירור בכל רדיאטור ואת רמת הרעש הבלתי נמנעת בעת שימוש במערכות חימום מים.
במקרה שמערכת חימום זו מאורגנת בבניין דו קומתי, אין צורך להתקין קולט תאוצה. בשל העובדה כי צינור החימום ממוקם גבוה למדי, התורם ליצירת לחץ טבעי גדול, השימוש במשאבות המאיץ וקולט אינו נדרש כמעט.
10.3. רצף תכנון מערכת חימום
נתונים ראשוניים לתכנון: מטרה וטכנולוגיה, מבנים ומבנים של הבניין; תנאי אקלים ומיקום הבניין על הקרקע; מקור אספקת חום; טמפרטורת חדר.
חישוב המשטר התרמי. חישוב תרמי של גדרות חיצוניות של מבנים, חישוב תנאים תרמיים בחדרים, קביעת עומסים תרמיים לחימום (ראה סעיף I ופרק 8).
בחירת מערכת. בחירת הפרמטרים של נוזל הקירור והלחץ ההידראולי במערכת, סוג מכשירי החימום ותרשים המערכת (עם בדיקת היתכנות, במידת הצורך).
עיצוב מערכת. מיקום מכשירי חימום, עליות, כבישים מהירים ורכיבי מערכת אחרים. חלוקת המערכת לחלקים של פעולה קבועה ותקופתית, לוויסות אזור וחזית. מינוי שיפוע הצינורות; תוכניות של תנועה, איסוף והסרת אוויר; פיצוי על התארכות ובידוד של צינורות; מקומות ירידה ומילוי של עליות ומערכות במים. הבחירה בסוג שסתומי הכיבוי והבקרה, מיקומם.
התכנון הושלם על ידי ציור תרשים של המערכת עם יישום עומסים תרמיים של מכשירי חימום ואזורים מחושבים.
חישוב הידראולי תרמי של המערכת. חישוב הידראולי של המערכת. חישוב תרמי של צינורות והתקנים (ראה פרק 9).
מערכת ארבעה צינורות
מערכת ארבעת הצינורות כוללת שני מעגלים עצמאיים: האחד מסובב מים קרים, ואחר חם. סליל פליטה עם מערכת ארבעה צינורות כולל שני מחליפי חום. מים קרים מסופקים למחליף חום בן שתי שורות, ומים חמים מסופקים למחליף חום בשורה אחת. מערכות שלוש צינורות וארבע צינורות מספקות את האפשרות לספק מים קרים או חמים לכל סליל פליטה, בהתאם לצורך. עם זאת, בהשוואה למערכת תלת-צינורית, למערכת עם ארבעה צינורות אין הפסדים מערבוב החום - קירור. בנוסף, למערכת ארבעת הצינורות ביצועים הידראוליים יציבים יותר.
תכנית אספקת חום מ- CHP. |
באיור. 1.7 מציג תרשים של מערכת אספקת חום בעלת ארבעה צינורות מבית דוד קיטור רבעוני.
מים עם שתי מערכות וארבע צינורות משמשים לאספקת חום למבני מגורים וציבור. מערכות דו צינוריות יכולות להיות סגורות או פתוחות, בדרך כלל עם תחנות חימום מקומיות. מערכות ארבע צינורות, ככלל, סגורות, ועד לתחנת הסקה המרכזית רשתות חימום מבוצעות עם שני צינורות, לאחר תחנת ההסקה המרכזית לבניינים - עם ארבעה צינורות. אופן הפעולה של רשתות חימום דו-צינוריות נקבע על בסיס מתן אנרגיית חום לכל הצרכנים. ברשתות ארבע צינורות מערכות חימום מחוברות לשתי רשתות (אספקה והחזרה) ומערכות אספקת מים חמים לשתיים (אספקה ומחזור).
בקר טמפרטורה למערכת מיזוג אוויר דו-צינורית. |
במערכת מיזוג אוויר עם ארבע צינורות, כמות האוויר הראשוני נקבעת בהתאם לדרישות התקנים הסניטריים, ולכן בעונה החמה, הקור המופעל על ידי זה אינו מספיק כדי לשמור על פרמטרי האוויר הנדרשים חֶדֶר. בהקשר זה, בנוסף למעגל צנרת נוזל הקירור, מונח מעגל נוזל קירור נוסף. באיור. IV.77 מציג תרשים סכמטי של מערכת עם ארבעה צינורות. פעולת מעגל המים החמים של מערכת זו דומה לזו של מערכת דו-צינורית. למעגל המים הקרים יש משאבת זרימה משלה /, אשר מזרימה מים תחילה למקרר המים 4, ואז למחליפי החום של סלילי הפליטה.
חיבור מערכת אספקת חום דו-צינורית לצורכי חימום ואוורור עם מערכת חימום-מים בצינור אחד (מעגל מים פתוח פתוח) מוביל למערכת אספקת חום תלת-צינורית. מערכת המים התלת-צינורית משמשת גם לאספקת חום של מפעלים תעשייתיים (אזורי תעשייה) בעלי עומס חום טכנולוגי בעל פוטנציאל מוגבר ומעגל מים חמים סגור. במקרה זה, כדי להפחית את השקעת ההון הראשונית ולהפחית את עלות ההפעלה, שני קווים משמשים כקווי אספקה, והשלישי הוא קו החזר משותף, כלומר. במקום מערכת עם ארבעה צינורות, אנו מקבלים מערכת עם שלושה צינורות. יש לחבר כל קו אספקה לצרכנים שהם הומוגניים בפוטנציאל ובמצב צריכת החום.
מערכת ארבעת הצינורות כוללת שני מעגלים עצמאיים: האחד מסובב מים קרים, ואחר חם. סליל פליטה עם מערכת ארבעה צינורות כולל שני מחליפי חום. מים קרים מסופקים למחליף חום בן שתי שורות, ומים חמים מסופקים למחליף חום בשורה אחת. מערכות שלוש צינורות וארבע צינורות מספקות את האפשרות לספק מים קרים או חמים לכל סליל פליטה, בהתאם לצורך. עם זאת, בהשוואה למערכת תלת-צינורית, למערכת עם ארבעה צינורות אין הפסדים מערבוב החום - קירור. בנוסף, למערכת ארבעת הצינורות ביצועים הידראוליים יציבים יותר.
מערכת ארבעת הצינורות כוללת שני מעגלים עצמאיים: האחד מסובב מים קרים, ואחר חם. סליל פליטה עם מערכת ארבעה צינורות כולל שני מחליפי חום. מים קרים מסופקים למחליף חום בן שתי שורות, ומים חמים מסופקים למחליף חום בשורה אחת. מערכות שלוש צינורות וארבע צינורות מספקות את האפשרות לספק מים קרים או חמים לכל סליל פליטה, בהתאם לצורך. עם זאת, בהשוואה למערכת תלת-צינורית, למערכת עם ארבעה צינורות אין הפסדים מערבוב החום - קירור. בנוסף, למערכת ארבעת הצינורות ביצועים הידראוליים יציבים יותר.