- Problemer med bevegelse av kjølevæsken i varmesystemet
- Hva er den primære ringen i et varmesystem?
- Hva er sekundærringen i varmesystemet?
- Hvordan få kjølevæsken til å gå inn i sekundærringen?
- Valg av sirkulasjonspumper for et kombinert varmesystem med primær sekundærringer
- Primær-sekundærringer med hydraulisk pil og manifold
Å forstå hvordan fungerer det kombinerte varmesystemet, må du håndtere et slikt konsept som "primære - sekundære ringer". Dette er hva artikkelen handler om.
Problemer med bevegelse av kjølevæsken i varmesystemet
En gang i bygårder var varmesystemene to-rør, så begynte de å bli en-rør, men samtidig oppstod et problem: kjølevæsken, som alt annet i verden, søker å gå en enklere vei - langs et bypassrør (vist på figuren med røde piler), og ikke gjennom en radiator som skaper mer motstand:
For å tvinge kjølevæsken til å gå gjennom radiatoren, kom de opp med installasjon av smalere tees:
Samtidig ble hovedrøret installert med større diameter enn bypassrøret. Det vil si at kjølevæsken nærmet seg innsnevringsskjorten, møtte mye motstand og vendte seg mot radiatoren, og bare en mindre del av kjølevæsken gikk langs bypass-delen.
Dette prinsippet brukes til å lage et ett-rørssystem - "Leningrad".
En slik bypass-seksjon er laget av en annen grunn. Hvis radiatoren svikter, vil kjølevæsken gå til resten av radiatorene langs bypass-delen mens den fjernes og erstattes med en brukbar.
Men dette er som historie, vi vender tilbake "til våre dager."
Fordeler og ulemper
De viktigste fordelene med ordningen, på grunn av hvilken "Leningrad" er så populær, er:
- lave materialkostnader;
- enkel installasjon.
En annen ting er når metall-plast- eller polyetylenrør brukes til installasjon. Husk at Leningrad-distribusjonsordningen gir en stor diameter på tilførselsledningen, mens i et to-rørssystem vil rørstørrelsen være mindre. Følgelig brukes beslag med større diameter, noe som betyr at de vil koste mer, og generelt vil kostnadene for arbeid og materialer være høyere.
Når det gjelder enkel installasjon, er uttalelsen helt korrekt. En person som i det minste er litt bevandret i utgaven, vil rolig sette sammen opplegget til "Leningrad". Vanskeligheten ligger andre steder: Før installasjon er det nødvendig med en nøye beregning av rørledningene og radiatorenes kraft, med tanke på den betydelige kjøling av kjølevæsken. Hvis dette ikke gjøres og systemet er satt sammen tilfeldig, blir resultatet trist - bare de første 3 batteriene blir varme, resten forblir kalde.
Faktisk er fordelene som "Leningrad-kvinnen" blir verdsatt veldig illusoriske. Det er enkelt å installere, men vanskelig å designe. Det kan bare skryte av billighet hvis det er satt sammen av visse materialer, og ikke alle er fornøyd med dem.
En viktig ulempe ved Leningrad-kretsen stammer fra dens driftsprinsipp og ligger i det faktum at det er veldig problematisk å regulere varmeoverføringen til batterier ved hjelp av termostatventiler. Figuren nedenfor viser Leningrad-varmesystemet i et to-etasjes hus, hvor slike ventiler er installert på batteriene:
Denne kretsen vil fungere tilfeldig hele tiden.Så snart den første radiatoren varmer opp rommet til den innstilte temperaturen, og ventilen slår av kjølevæsketilførselen, strømmer den til det andre batteriet, hvor termostaten også begynner å virke. Og så videre til den aller siste enheten. Ved avkjøling vil prosessen gjentas, bare omvendt. Når alt er beregnet riktig, vil systemet varmes opp mer eller mindre jevnt, hvis ikke vil de siste batteriene aldri varme opp.
I Leningrad-ordningen er driften av alle batterier sammenkoblet, derfor er det meningsløst å installere termiske hoder, det er lettere å balansere systemet manuelt.
Og det siste. "Leningradka" fungerer ganske pålitelig med tvungen sirkulasjon av kjølevæsken, og den ble oppfattet som en del av et sentralisert varmeforsyningsnett. Når du trenger et ikke-flyktig varmesystem uten pumpe, er ikke "Leningrad" det beste alternativet. For å få god varmeoverføring med naturlig sirkulasjon, trenger du et to-rørssystem eller et vertikalt en-rørssystem, vist i figuren:
Hvordan få kjølevæsken til å gå inn i sekundærringen?
Men ikke alt er så enkelt, men du må håndtere noden, sirklet av et rødt rektangel (se forrige diagram) - festestedet til den sekundære ringen. Fordi røret i primærringen mest sannsynlig har større diameter enn røret i sekundærringen, vil kjølevæsken ha en tendens til seksjonen med mindre motstand. Hvordan fortsette? Tenk på kretsen:
Varmemediet fra kjelen flyter i retning av den røde pilen "forsyning fra kjelen". På punkt B er det en gren fra tilførselen til gulvvarmen. Punkt A er inngangspunktet for gulvvarmeoppgangen til primærringen.
Viktig! Avstanden mellom punktene A og B skal være 150 ... 300 mm - ikke mer!
Hvordan "kjøre" kjølevæsken i retning av den røde pilen "til sekundær"? Det første alternativet er en bypass: reduserende tees plasseres på stedene A og B og mellom dem et rør med mindre diameter enn forsyningen.
Vanskeligheten her er å beregne diametrene: du må beregne den hydrauliske motstanden til sekundær- og primærringene, bypass ... hvis vi feilberegner, kan det hende det ikke er noen bevegelse langs sekundærringen.
Den andre løsningen på problemet er å sette en treveisventil ved punkt B:
Denne ventilen lukker enten primærringen helt, og kjølevæsken vil gå direkte til den sekundære. Eller det vil blokkere veien til sekundærringen. Eller det vil fungere som en bypass, og slippe inn en del av kjølevæsken gjennom den primære og en del gjennom den sekundære ringen. Det ser ut til å være bra, men det er viktig å kontrollere temperaturen på kjølevæsken. Denne treveisventilen er ofte utstyrt med en elektrisk aktuator ...
Det tredje alternativet er å levere en sirkulasjonspumpe:
Sirkulasjonspumpen (1) driver kjølevæsken langs primærringen fra kjelen til ... kjelen, og pumpen (2) driver kjølevæsken langs den sekundære ringen, det vil si på det varme gulvet.
Prinsippet om drift av primær-sekundære ringer
Primærringen er en struktur i varmesystemet som i utgangspunktet forbinder eventuelle sekundære ringer og som også fanger den tilstøtende kjelringen. Den grunnleggende regelen for sekundære ringer, slik at de ikke avhenger av den primære, er å observere lengden mellom t-skjærene til den sekundære ringen, som ikke skal overstige fire diametre på
For eksempel, for å beregne maksimal lengde mellom utslaget, slik at ringen fungerer fritt, er det verdt å nøyaktig angi diameteren til den primære ringstrukturen. Dette røret er i tillegg bundet med kobbermateriale, siden elementet er ledende til høye temperaturer. For eksempel: ta en rørlengde på 26 mm, bredden på et slikt rør overstiger ikke noen få millimeter. Vi tar 1 mm på hver side av veggen, noe som betyr at rørets indre diameter vil være 24 mm.
For å beregne avstanden mellom teiene multipliseres den resulterende verdien (vi har 24) med 4, siden avstanden skal være lik fire diametre.Som et resultat, etter beregninger, bør gapet mellom teiene ikke være mer enn 96 mm. Faktisk vil alle tees nødvendigvis loddes sammen.
Hvert design med en hydraulisk nivellering har en fjærbelastet tilbakeslagsventil i hver sekundærring. Hvis du ikke følger slike anbefalinger, skjer parasittisk sirkulasjon gjennom steder som ikke fungerer.
I tillegg anbefales det ikke å bruke sirkulasjonspumpe på motsatt rørledning. Dette forårsaker ofte trykkendringer på grunn av den store avstanden fra ekspansjonskaret til et lukket system.
Et annet tilsynelatende åpenbart faktum, men som mange glemmer. Ingen kuleventiler skal installeres mellom utslaget. Forsømmelse av denne regelen vil føre til at begge pumpene blir avhengige av arbeidet til en nabo.
Vurder et nyttig tips for arbeid med sirkulasjonspumper. For at ventilfjærene ikke lager lyder under drift, er det verdt å huske en regel - tilbakeslagsventilen er installert i en avstand på 12 rørledningsdiametre. For eksempel: med en rørdiameter på 23 mm, vil avstanden mellom ventilene være 276 mm (23x12). Bare på denne avstanden gir ikke ventilene lyder.
I tillegg anbefales det i henhold til dette prinsippet å utstyre pumpen med en lengde på 12 diametre av en passende rørledning. Mål alt fra de T-formede forgreningene. På disse stedene er den turbulente typen med effekt av resirkulering (virvelstrøm av væske). Det er formasjonen ved hjørnepunktene i konturen som skaper en ubehagelig støy. Videre skaper denne funksjonen en annen minimum motstand.
Grunnleggende prinsipper for hydraulisk beregning av et varmesystem
Lydløs drift av det projiserte varmesystemet må sikres i alle driftsmåter. Mekanisk støy oppstår på grunn av temperaturforlengelse av rørledninger i fravær av ekspansjonsfuger og faste støtter på strøm- og stigerørene til varmesystemet.
Når du bruker stål- eller kobberrør, forplantes støy gjennom hele varmesystemet, uavhengig av avstanden til støykilden, på grunn av metallens høye lydledningsevne.
Hydraulisk støy oppstår på grunn av betydelig turbulens i strømningen, som oppstår ved økt hastighet av vannbevegelse i rørledninger og med en betydelig struping av kjølevæskestrømmen ved hjelp av en reguleringsventil. Derfor er det nødvendig å ta hensyn til den mulige kilden og på alle stadier av design og hydraulisk beregning av varmesystemet, når du velger hver reguleringsventil og balanseventil, når du velger varmevekslere og pumper, når du analyserer temperaturforlengelser av rørledninger. nivået på støyen som oppstår for å velge riktig utstyr og tilbehør for de gitte startforholdene.
Hensikten med den hydrauliske beregningen, forutsatt at tilgjengelig trykkfall ved innløpet til varmesystemet brukes, er:
• bestemmelse av diameteren på seksjonene i varmesystemet;
• valg av reguleringsventiler installert på grener, stigerør og tilkoblinger til varmeenheter;
• valg av bypass-, delings- og blandeventiler;
• valg av balanseventiler og bestemmelse av verdien av den hydrauliske justeringen.
Under igangkjøring av varmesystemet settes balanseventilene til prosjektinnstillingene.
Før du fortsetter med den hydrauliske beregningen, er det nødvendig å indikere den beregnede varmebelastningen til hvert varmeapparat på varmesystemdiagrammet, som er lik den beregnede varmelasten til rommet Q4. Hvis det er to eller flere ovner i rommet, er det nødvendig å dele verdien av den beregnede belastningen Q4 mellom dem.
Deretter skal hovedberegnet sirkulasjonsring velges.Hver sirkulasjonsring i varmesystemet er en lukket sløyfe med påfølgende seksjoner, som starter fra sirkulasjonspumpens utløpsrør og slutter med sirkulasjonspumpens sugerør.
I et ett-rørs oppvarmingssystem er antall sirkulasjonsringer lik antall stigerør eller horisontale grener, og i et to-rørs oppvarmingssystem er antallet oppvarmingsenheter. Balanseventiler må være tilgjengelig for hver sirkulerende ring. Antall balanseventiler er derfor i et ettrørs oppvarmingssystem lik antall stigerør eller horisontale grener, og i et to-rørs varmesystem - antall varmeenheter der balanseventiler er installert på returforbindelsen av varmeren.
Hoveddesign sirkulasjonsringen er tatt som følger:
• i systemer med en passerende bevegelse av kjølevæsken i strømnettet: for enrørsanlegg - en ring gjennom det mest belastede stigerøret, for to-rørsystemer - en ring gjennom bunnvarmeren til det mest belastede stigerøret. Deretter beregnes sirkulasjonsringene gjennom ekstreme stigerør (nær og fjern);
• i systemer med en blindveis bevegelse av kjølevæsken i strømnettet: for enrørsanlegg - en ring gjennom de mest belastede av de fjerneste stigerørene, for to-rørssystemer - en ring gjennom bunnvarmeren til de mest belastede av de fjerneste stigerørene. Deretter utføres beregningen av de gjenværende sirkulasjonsringene;
• i horisontale varmesystemer - en ring gjennom den mest belastede grenen i bygningens underetasje.
En av to retninger for hydraulisk beregning av hovedsirkulasjonsringen bør velges.
Den første retningen for hydraulisk beregning består i det faktum at diameteren på rørene og trykktapet i ringen bestemmes av den spesifiserte optimale bevegelseshastigheten til kjølevæsken i hver seksjon av hovedsirkulasjonsringen, etterfulgt av valg av sirkulasjonspumpe.
Kjølevæskens hastighet i horisontalt lagt rør bør tas minst 0,25 m / s for å sikre at luft fjernes fra dem. Det anbefales å ta den optimale bevegelsen av kjølevæsken for stålrør - opp til 0,3 ... 0,5 m / s, for kobber- og polymerrør - opp til 0,5 ... 0,7 m / s, mens du begrenser verdien på spesifikt friksjonstap R ikke mer enn 100 ... 200 Pa / m.
Basert på resultatene av beregningen av hovedringen, blir de gjenværende sirkulasjonsringene beregnet ved å bestemme det tilgjengelige trykket i dem og velge diametrene i henhold til den omtrentlige verdien av det spesifikke trykktapet Rav (ved metoden for spesifikt trykktap).
Første beregningsretning den brukes som regel til systemer med en lokal varmegenerator, til varmesystemer med deres uavhengige forbindelse til oppvarmingsnett, til oppvarmingssystemer med avhengig tilkobling til oppvarmingsnett, men utilstrekkelig tilgjengelig trykk ved inngangen til oppvarmingsnett (bortsett fra blande noder med heis).
Det nødvendige hodet til sirkulasjonspumpen Рн, Pa, som kreves for valg av sirkulasjonspumpens standardstørrelse, bør bestemmes avhengig av typen varmesystem:
• for vertikale enrørs- og bifilarsystemer i henhold til formelen:
Rn = ΔPs.o. - Re
• for horisontale en-rør og bifilar, to-rør systemer i henhold til formelen:
Rn = ΔPs.o. - 0.4 Re
hvor: ΔP.o - trykktap. i den viktigste design sirkulasjon ring, Pa;
Pe er det naturlige sirkulasjonstrykket som oppstår fra kjøling av vann i oppvarmingsanordninger og rør i sirkulasjonsringen, Pa.
Den andre retningen for hydraulisk beregning består i det faktum at valg av rørdiameter i designseksjonene og bestemmelse av trykktap i sirkulasjonsringen utføres i henhold til den opprinnelig spesifiserte verdien av det tilgjengelige sirkulasjonstrykket for varmesystemet. I dette tilfellet velges diametrene til seksjonene i henhold til den omtrentlige verdien av det spesifikke trykktapet Rav (ved metoden for spesifikt trykktap). I henhold til dette prinsippet beregnes beregningen av varmesystemer med naturlig sirkulasjon, varmesystemer med avhengig tilkobling til oppvarmingsnett (med blanding i heisen; med en blandepumpe på overliggeren med tilstrekkelig tilgjengelig trykk ved inngangen til oppvarmingsnett; uten blanding med tilstrekkelig tilgjengelig trykk ved inngangen til oppvarmingsnettverk) ...
Som den første parameteren for den hydrauliske beregningen, er det nødvendig å bestemme verdien av det tilgjengelige sirkulasjonstrykkfallet ΔPР, som i naturlige sirkulasjonssystemer er lik
ΔPР = Pe,
og i pumpesystemer bestemmes det avhengig av typen varmesystem:
• for vertikale enrørs- og bifilarsystemer i henhold til formelen:
ΔPР = Rn + Re
• for horisontale en-rør og bifilar, to-rør systemer i henhold til formelen:
ΔPР = Rn + 0,4
