- Problemen met de beweging van de koelvloeistof in het verwarmingssysteem
- Wat is de primaire ring in een verwarmingssysteem?
- Wat is de secundaire ring in het verwarmingssysteem?
- Hoe zorg je ervoor dat de koelvloeistof in de secundaire ring gaat?
- Selectie van circulatiepompen voor een gecombineerd verwarmingssysteem met primaire-secundaire ringen
- Primair-secundaire ringen met hydraulische pijl en spruitstuk
Begrijpen hoe werkt het gecombineerde verwarmingssysteem, moet je omgaan met een concept als "primaire - secundaire ringen". Dit is waar het artikel over gaat.
Problemen met de beweging van de koelvloeistof in het verwarmingssysteem
Eenmaal in appartementsgebouwen waren verwarmingssystemen tweepijps, daarna begonnen ze eenpijps te worden, maar tegelijkertijd deed zich een probleem voor: het koelmiddel probeert, net als al het andere in de wereld, langs een eenvoudiger pad te gaan - langs een bypass-leiding (in de figuur weergegeven met rode pijlen), en niet door een radiator die meer weerstand creëert:
Om de koelvloeistof door de radiator te dwingen, bedachten ze de installatie van vernauwende T-stukken:
Tegelijkertijd werd de hoofdleiding geïnstalleerd met een grotere diameter dan de bypassleiding. Dat wil zeggen, het koelmiddel naderde het versmallende T-stuk, kreeg veel weerstand en draaide willens en wetens naar de radiator, en slechts een kleiner deel van het koelmiddel ging langs het bypass-gedeelte.
Volgens dit principe wordt een eenpijpsysteem gemaakt - "Leningrad".
Zo'n bypass-sectie is gemaakt om een andere reden. Als de radiator defect raakt, gaat de koelvloeistof, terwijl deze wordt verwijderd en vervangen door een bruikbare, naar de rest van de radiatoren langs het bypass-gedeelte.
Maar dit is als geschiedenis, we keren terug "naar onze dagen".
Voor-en nadelen
De belangrijkste voordelen van het schema, waardoor "Leningrad" zo populair is, zijn:
- lage materiaalkosten;
- installatiegemak.
Een ander ding is wanneer buizen van metaalplastic of polyethyleen worden gebruikt voor de installatie. Vergeet niet dat het distributieschema van Leningrad voorziet in een grote diameter van de toevoerleiding, terwijl in een tweepijpsysteem de buismaat kleiner zal zijn. Dienovereenkomstig worden fittingen met een grotere diameter gebruikt, wat betekent dat ze meer zullen kosten en, in het algemeen, zullen de kosten van werk en materiaal hoger zijn.
Wat betreft het installatiegemak is de verklaring absoluut correct. Een persoon die op zijn minst een beetje thuis is in de kwestie, zal kalm het plan van "Leningrad" samenstellen. De moeilijkheid ligt elders: vóór installatie is een zorgvuldige berekening van de pijpleidingen en het vermogen van de radiatoren vereist, rekening houdend met de aanzienlijke koeling van het koelmiddel. Als dit niet gebeurt en het systeem willekeurig wordt gemonteerd, is het resultaat triest - alleen de eerste 3 batterijen worden verwarmd, de rest blijft koud.
In feite zijn de verdiensten waarvoor de "Leningrad-vrouw" zo wordt gewaardeerd, zeer illusoir. Het is gemakkelijk te installeren, maar moeilijk te ontwerpen. Het kan alleen bogen op goedkoopheid als het is samengesteld uit bepaalde materialen, en niet iedereen is er tevreden mee.
Een belangrijk nadeel van het Leningrad-circuit vloeit voort uit het werkingsprincipe en ligt in het feit dat het erg problematisch is om de warmteoverdracht van batterijen te regelen met behulp van thermostatische kleppen. De onderstaande afbeelding toont het verwarmingssysteem van Leningrad in een huis met twee verdiepingen, waar dergelijke kleppen op de batterijen zijn geïnstalleerd:
Dit circuit zal de hele tijd willekeurig functioneren.Zodra de eerste radiator de kamer opwarmt tot de ingestelde temperatuur en de klep de koelmiddeltoevoer afsluit, snelt het grootste deel naar de tweede batterij, waarvan de thermostaat ook zal gaan werken. En zo verder tot het allerlaatste apparaat. Bij afkoeling wordt het proces herhaald, alleen andersom. Als alles correct is berekend, zal het systeem min of meer gelijkmatig opwarmen, zo niet, dan zullen de laatste batterijen nooit opwarmen.
In het Leningrad-schema is de werking van alle batterijen met elkaar verbonden, daarom is het zinloos om thermische koppen te installeren, het is gemakkelijker om het systeem handmatig in evenwicht te brengen.
En het laatste. "Leningradka" werkt tamelijk betrouwbaar met geforceerde circulatie van het koelmiddel, en het is ontworpen als onderdeel van een gecentraliseerd warmtevoorzieningsnetwerk. Als u een niet-vluchtig verwarmingssysteem zonder pomp nodig heeft, dan is "Leningrad" niet de beste optie. Om een goede warmteoverdracht met natuurlijke circulatie te krijgen, heeft u een tweepijpssysteem of een verticaal eenpijpsysteem nodig, zoals weergegeven in de afbeelding:
Hoe zorg je ervoor dat de koelvloeistof in de secundaire ring gaat?
Maar niet alles is zo eenvoudig, maar je moet omgaan met het knooppunt, omcirkeld door een rode rechthoek (zie het vorige diagram) - de plaats van bevestiging van de secundaire ring. Omdat de pijp in de primaire ring hoogstwaarschijnlijk een grotere diameter heeft dan de pijp in de secundaire ring, zal het koelmiddel naar het gedeelte neigen met minder weerstand. Hoe verder te gaan? Beschouw het circuit:
Het verwarmingsmedium uit de ketel stroomt in de richting van de rode pijl "toevoer uit de ketel". Bij punt B zit een aftakking van de aanvoer naar de vloerverwarming. Punt A is het ingangspunt voor de retour van de vloerverwarming in de primaire ring.
Belangrijk! De afstand tussen de punten A en B moet 150 ... 300 mm zijn - niet meer!
Hoe "drijf" de koelvloeistof in de richting van de rode pijl "naar de secundaire"? De eerste optie is een bypass: op de plaatsen A en B worden verkleinende T-stukken geplaatst met daartussen een buis met een kleinere diameter dan de aanvoer.
De moeilijkheid hier zit in het berekenen van de diameters: je moet de hydraulische weerstand van de secundaire en primaire ringen berekenen, bypass ... als we een verkeerde berekening maken, is er mogelijk geen beweging langs de secundaire ring.
De tweede oplossing voor het probleem is om een driewegklep op punt B te plaatsen:
Deze klep sluit de primaire ring volledig en het koelmiddel gaat rechtstreeks naar de secundaire ring. Of het blokkeert de weg naar de secundaire ring. Of het werkt als een bypass en laat een deel van het koelmiddel door de primaire ring en een deel door de secundaire ring. Het lijkt goed, maar het is absoluut noodzakelijk om de temperatuur van de koelvloeistof te regelen. Deze driewegklep is vaak voorzien van een elektrische servomotor ...
De derde mogelijkheid is om een circulatiepomp te leveren:
De circulatiepomp (1) drijft het koelmiddel langs de primaire ring van de ketel naar ... de ketel, en de pomp (2) drijft het koelmiddel langs de secundaire ring, dat wil zeggen op de warme vloer.
Het werkingsprincipe van primaire-secundaire ringen
De primaire ring is een structuur in het verwarmingssysteem die in principe eventuele secundaire ringen met elkaar verbindt en ook de aangrenzende ketelring vangt. De basisregel voor secundaire ringen, zodat ze niet afhankelijk zijn van de primaire ring, is om de lengte tussen de T-stukken van de secundaire ring in acht te nemen, die niet groter mag zijn dan vier diameters van de primaire ring.
Om bijvoorbeeld de langste lengte tussen de T-stukken te berekenen, zodat de ring vrij werkt, is het de moeite waard om de diameter van de primaire ringstructuur nauwkeurig aan te duiden. Deze buis is bovendien verbonden met kopermateriaal, omdat het element geleidend is voor hoge temperaturen. Neem bijvoorbeeld een pijplengte van 26 mm, de breedte van zo'n pijp is niet meer dan enkele millimeters. We nemen 1 mm aan elke kant van de muur, wat betekent dat de binnendiameter van de buis 24 mm zal zijn.
Om de afstand tussen de T-stukken te berekenen, wordt de resulterende waarde (we hebben er 24) vermenigvuldigd met 4, aangezien de afstand gelijk moet zijn aan vier diameters.Als gevolg hiervan mag de opening tussen de T-stukken na berekeningen niet meer dan 96 mm zijn. In feite zullen alle T-stukken noodzakelijkerwijs aan elkaar worden gesoldeerd.
Elk ontwerp met een hydraulische leveller heeft een veerbelaste terugslagklep in elke secundaire ring. Als u zich niet aan dergelijke aanbevelingen houdt, vindt parasitaire circulatie plaats via niet-werkende plaatsen.
Bovendien is het niet aan te raden om een circulatiepomp op de tegenoverliggende pijpleiding te gebruiken. Dit veroorzaakt vaak drukveranderingen door de grote afstand tot het expansievat van een gesloten systeem.
Nog een schijnbaar voor de hand liggend feit, maar dat veel mensen vergeten. Er mogen geen kogelkranen tussen de T-stukken worden geïnstalleerd. Het negeren van deze regel zal ertoe leiden dat beide pompen afhankelijk worden van het werk van een buurman.
Overweeg een handige tip voor het werken met circulatiepompen. Om ervoor te zorgen dat de klepveren geen geluiden maken tijdens het gebruik, is het de moeite waard om één regel te onthouden: de terugslagklep is geïnstalleerd op een afstand van 12 pijpleidingdiameters. Bijvoorbeeld: bij een buisdiameter van 23 mm is de afstand tussen de kleppen 276 mm (23x12). Alleen op deze afstand maken de kleppen geen geluid.
Bovendien wordt volgens dit principe geadviseerd om de pomp uit te rusten met een lengte van 12 diameters van een geschikte pijpleiding. Meet alles van de T-vormige vertakkingen. Op deze plaatsen is het turbulente type met het effect van recirculatie (werveling van vloeistofstromen). Het is hun vorming op de hoekpunten van de contour die een onaangenaam geluid veroorzaken. Bovendien zorgt deze functie voor nog een minimale weerstand.
Basisprincipes van hydraulische berekening van een verwarmingssysteem
Een stille werking van het geprojecteerde verwarmingssysteem moet in alle bedrijfsmodi worden gegarandeerd. Mechanische ruis treedt op als gevolg van de temperatuurverlenging van pijpleidingen in afwezigheid van dilatatievoegen en vaste steunen op het lichtnet en stijgleidingen van het verwarmingssysteem.
Bij gebruik van stalen of koperen leidingen verspreidt het geluid zich door het hele verwarmingssysteem, ongeacht de afstand tot de geluidsbron, vanwege de hoge geluidsgeleiding van metalen.
Hydraulisch geluid treedt op als gevolg van aanzienlijke stromingsturbulentie die optreedt bij een verhoogde snelheid van de waterbeweging in pijpleidingen en met een aanzienlijke beperking van de koelmiddelstroom door een regelklep. Daarom moet in alle stadia van het ontwerp en de hydraulische berekening van het verwarmingssysteem, bij het selecteren van elke regelklep en balansklep, bij het selecteren van warmtewisselaars en pompen, bij het analyseren van temperatuurverlengingen van pijpleidingen, rekening worden gehouden met de mogelijke bron en geluidsniveau dat wordt gegenereerd om de juiste uitrusting en fittingen voor de gegeven initiële omstandigheden te selecteren.
Het doel van de hydraulische berekening, op voorwaarde dat het beschikbare drukverlies bij de inlaat van het verwarmingssysteem wordt gebruikt, is:
• bepaling van diameters van secties van het verwarmingssysteem;
• selectie van regelkleppen geïnstalleerd op aftakkingen, stijgleidingen en aansluitingen van verwarmingsapparaten;
• selectie van bypass-, verdeel- en mengkleppen;
• selectie van balanskleppen en bepaling van de waarde van hun hydraulische aanpassing.
Tijdens de inbedrijfstelling van het verwarmingssysteem worden de balanskleppen ingesteld op de projectinstellingen.
Voordat u verder gaat met de hydraulische berekening, moet u de berekende warmtebelasting van elke verwarmer op het diagram van het verwarmingssysteem aangeven, gelijk aan de berekende warmtebelasting van de kamer Q4. Als er twee of meer kachels in de kamer zijn, is het noodzakelijk om de waarde van de berekende belasting Q4 tussen hen te verdelen.
Vervolgens moet de belangrijkste berekende circulatiering worden geselecteerd.Elke circulatiering van het verwarmingssysteem is een gesloten lus van opeenvolgende secties, beginnend bij de afvoerleiding van de circulatiepomp en eindigend met de aanzuigleiding van de circulatiepomp.
In een eenpijpsverwarmingssysteem is het aantal circulatieringen gelijk aan het aantal stijgleidingen of horizontale takken, en in een tweepijpsverwarmingssysteem het aantal verwarmingsapparaten. Voor elke circulatiering moeten balanskleppen worden voorzien. Daarom is in een eenpijpsverwarmingssysteem het aantal balanskleppen gelijk aan het aantal stijgleidingen of horizontale takken, en in een tweepijpsverwarmingssysteem - het aantal verwarmingsapparaten, waarbij balanskleppen op de retouraansluiting zijn geïnstalleerd van de kachel.
De belangrijkste ontwerpcirculatiering wordt als volgt genomen:
• in systemen met een passerende beweging van het koelmiddel in de leiding: voor eenpijpsystemen - een ring door de meest belaste stijgbuis, voor tweepijpssystemen - een ring door de bodemverwarmer van de meest belaste stijgbuis. Vervolgens worden de circulatieringen berekend door de extreme stijgers (dichtbij en ver);
• in systemen met een doodlopende beweging van het koelmiddel in het leidingnet: voor eenpijpsystemen - een ring door de meest belaste van de verste stijgleidingen, voor tweepijpsystemen - een ring door de onderste verwarmer van de meest belaste van de meest verre risers. Vervolgens wordt de berekening van de resterende circulatieringen uitgevoerd;
• in horizontale verwarmingssystemen - een ring door de meest belaste tak van de benedenverdieping van het gebouw.
Een van de twee richtingen van hydraulische berekening van de hoofdcirculatiering moet worden gekozen.
De eerste richting van hydraulische berekening bestaat uit het feit dat de diameters van de leidingen en het drukverlies in de ring worden bepaald door de gespecificeerde optimale bewegingssnelheid van het koelmiddel in elke sectie van de hoofdcirculatiering, gevolgd door de keuze van de circulatiepomp.
De snelheid van het koelmiddel in horizontaal geplaatste leidingen moet minimaal 0,25 m / s bedragen om de afvoer van lucht te garanderen. Het wordt aanbevolen om de optimale ontwerpbeweging van het koelmiddel voor stalen buizen te nemen - tot 0,3 ... 0,5 m / s, voor koperen en polymeerleidingen - tot 0,5 ... 0,7 m / s, terwijl de waarde van de specifiek wrijvingsdrukverlies R niet meer dan 100 ... 200 Pa / m.
Op basis van de resultaten van de berekening van de hoofdring, worden de resterende circulatieringen berekend door de beschikbare druk daarin te bepalen en de diameters te selecteren op basis van de geschatte waarde van het specifieke drukverlies Rav (door de methode van specifiek drukverlies).
Eerste berekeningsrichting het wordt in de regel gebruikt voor systemen met een lokale warmtegenerator, voor verwarmingssystemen met hun onafhankelijke verbinding met verwarmingsnetten, voor verwarmingssystemen met afhankelijke verbinding met verwarmingsnetten, maar onvoldoende beschikbare druk aan de ingang van verwarmingsnetten (behalve voor knooppunten mengen met een lift).
De vereiste opvoerhoogte van de circulatiepomp Рн, Pa, vereist voor de selectie van de standaardafmetingen van de circulatiepomp, moet worden bepaald afhankelijk van het type verwarmingssysteem:
• voor verticale eenpijps- en bifilaire systemen volgens de formule:
Rn = ΔPs.о. - Re
• voor horizontale eenpijps- en bifilaire tweepijpsystemen volgens de formule:
Rn = ΔPs.о. - 0,4 Re
waar: ΔP.o - drukverlies. in het belangrijkste ontwerp circulatie ring, Pa;
Pe is de natuurlijke circulatiedruk die ontstaat door het koelen van water in verwarmingsapparaten en leidingen van de circulatiering, Pa.
De tweede richting van hydraulische berekening bestaat uit het feit dat de selectie van buisdiameters in de ontwerpsecties en de bepaling van drukverliezen in de circulatiering wordt uitgevoerd volgens de aanvankelijk gespecificeerde waarde van de beschikbare circulatiedruk voor het verwarmingssysteem. In dit geval worden de diameters van de secties gekozen in overeenstemming met de geschatte waarde van het specifieke drukverlies Rav (door de methode van specifiek drukverlies). Volgens dit principe wordt de berekening van verwarmingssystemen met natuurlijke circulatie, verwarmingssystemen met afhankelijke aansluiting op verwarmingsnetten (met menging in de lift; met een mengpomp op de latei met voldoende beschikbare druk aan de ingang van verwarmingsnetten; zonder mengen met voldoende beschikbare druk bij de ingang van verwarmingsnetten) ...
Als initiële parameter van de hydraulische berekening is het noodzakelijk om de waarde van de beschikbare circulatiedrukval ΔPР te bepalen, die in natuurlijke circulatiesystemen gelijk is aan
ΔPР = Pe,
en in pompsystemen wordt het bepaald afhankelijk van het type verwarmingssysteem:
• voor verticale eenpijps- en bifilaire systemen volgens de formule:
ΔPР = Rn + Re
• voor horizontale eenpijps- en bifilaire tweepijpsystemen volgens de formule:
ΔPР = Rn + 0,4 Re
