- Проблеми с движението на охлаждащата течност в отоплителната система
- Какъв е първичният пръстен в отоплителна система?
- Какъв е вторичният пръстен в отоплителната система?
- Как да накарате охлаждащата течност да влезе във вторичния пръстен?
- Избор на циркулационни помпи за комбинирана отоплителна система с първично-вторични пръстени
- Първично-вторични пръстени с хидравлична стрелка и колектор
Да разбера как работи комбинираната отоплителна система, трябва да се справите с такова понятие като "първични - вторични пръстени". За това е статията.
Проблеми с движението на охлаждащата течност в отоплителната система
Веднъж в жилищни сгради отоплителните системи бяха двутръбни, след това започнаха да се правят еднотръбни, но в същото време възникна проблем: охлаждащата течност, както всичко останало в света, се стреми да върви по по-прост път - по байпасна тръба (показана на фигурата с червени стрелки), а не през радиатор, който създава по-голямо съпротивление:
За да принудят охлаждащата течност да премине през радиатора, те измислиха инсталирането на стесняващи тройници:
В същото време основната тръба беше инсталирана с по-голям диаметър от байпасната тръба. Тоест, охлаждащата течност се приближи до стесняващия се тройник, срещна голямо съпротивление и, воля-неволя, се обърна към радиатора и само по-малка част от охлаждащата течност премина по байпасния участък.
Този принцип се използва за направата на еднотръбна система - "Ленинград".
Такъв байпасен участък се прави по друга причина. Ако радиаторът се повреди, докато той бъде отстранен и заменен с изправен, охлаждащата течност ще отиде до останалите радиатори по байпасния участък.
Но това е като историята, ние се връщаме „в наши дни“.
Предимства и недостатъци
Основните предимства на схемата, поради които "Ленинград" е толкова популярен, са:
- ниски материални разходи;
- лекота на монтаж.
Друго нещо е, когато за монтаж се използват металопластикови или полиетиленови тръби. Не забравяйте, че схемата за разпределение в Ленинград предвижда голям диаметър на захранващата линия, докато при двутръбна система размерът на тръбата ще бъде по-малък. Съответно се използват фитинги с по-голям диаметър, което означава, че те ще струват повече и като цяло разходите за работа и материали ще бъдат по-високи.
Що се отнася до лекотата на инсталиране, твърдението е абсолютно вярно. Човек, който е поне малко запознат с въпроса, спокойно ще състави схемата на „Ленинград“. Трудността се крие другаде: преди монтажа се изисква внимателно изчисляване на тръбопроводите и мощността на радиаторите, като се вземе предвид значителното охлаждане на охлаждащата течност. Ако това не бъде направено и системата е сглобена на случаен принцип, резултатът ще бъде тъжен - само първите 3 батерии ще се затоплят, останалите ще останат студени.
Всъщност заслугите, за които „ленинградската жена“ е толкова ценена, са много илюзорни. Той е лесен за инсталиране, но труден за проектиране. Той може да се похвали с евтиност само ако е сглобен от определени материали и не всички са доволни от тях.
Важен недостатък на ленинградската верига произтича от нейния принцип на действие и се крие във факта, че е много проблематично да се регулира топлопреминаването на батериите с помощта на термостатични клапани. Фигурата по-долу показва ленинградската отоплителна система в двуетажна къща, където такива клапани са инсталирани на батериите:
Тази схема ще функционира произволно през цялото време.Веднага след като първият радиатор загрее помещението до зададената температура и клапанът изключи подаването на охлаждащата течност, основната му част се втурва към втората батерия, чийто термостат също ще започне да работи. И така до последното устройство. При охлаждане процесът ще се повтори, само че обратното. Когато всичко е изчислено правилно, системата ще се нагрее повече или по-малко равномерно, ако не, последните батерии никога няма да се загреят.
В ленинградската схема работата на всички батерии е взаимосвързана, поради което е безсмислено да се инсталират термични глави, по-лесно е да се балансира системата ръчно.
И последното нещо. "Ленинградка" работи доста надеждно с принудителна циркулация на охлаждащата течност и е замислена като част от централизирана мрежа за топлоснабдяване. Когато имате нужда от енергонезависима отоплителна система без помпа, тогава "Ленинград" не е най-добрият вариант. За да получите добър топлообмен с естествена циркулация, ви е необходима двутръбна система или вертикална еднотръбна система, показана на фигурата:
Как да накарате охлаждащата течност да влезе във вторичния пръстен?
Но не всичко е толкова просто, но трябва да се справите с възела, заобиколен от червен правоъгълник (вижте предишната диаграма) - мястото на закрепване на вторичния пръстен. Тъй като тръбата в първичния пръстен е най-вероятно с по-голям диаметър от тръбата във вторичния пръстен, така че охлаждащата течност ще клони към участъка с по-малко съпротивление. Как да процедираме? Помислете за веригата:
Отоплителната среда от котела тече в посока на червената стрелка "захранване от котела". В точка Б има разклонение от подаването към подовото отопление. Точка А е входната точка за връщане на подовото отопление в първичния пръстен.
Важно! Разстоянието между точките A и B трябва да бъде 150 ... 300 mm - не повече!
Как да "карам" охлаждащата течност по посока на червената стрелка "към вторичния"? Първият вариант е байпас: редуциращите тройници се поставят на места А и В, а между тях тръба с по-малък диаметър от захранването.
Трудността тук е в изчисляването на диаметрите: трябва да изчислите хидравличното съпротивление на вторичния и първичния пръстен, байпас ... ако направим грешен изчисление, тогава може да няма движение по вторичния пръстен.
Второто решение на проблема е да поставите трипътен клапан в точка Б:
Този клапан или ще затвори напълно първичния пръстен и охлаждащата течност ще отиде директно към вторичния. Или ще блокира пътя към вторичния пръстен. Или ще работи като байпас, пропускайки част от охлаждащата течност през първичния и част през вторичния пръстен. Изглежда добре, но е наложително да се контролира температурата на охлаждащата течност. Този трипътен клапан често е оборудван с електрически задвижващ механизъм ...
Третият вариант е да се достави циркулационна помпа:
Циркулационната помпа (1) задвижва охлаждащата течност по първичния пръстен от котела към ... котела, а помпата (2) задвижва охлаждащата течност по вторичния пръстен, т.е. на топъл под.
Принципът на действие на първично-вторичните пръстени
Първичният пръстен е структура в отоплителната система, която основно свързва всички вторични пръстени и също така улавя съседния пръстен на котела. Основното правило за вторичните пръстени, така че те да не зависят от първичния, е да се спазва дължината между тройниците на вторичния пръстен, която не трябва да надвишава четири диаметъра на първичния
Например, за да се изчисли максималната дължина между тройниците, така че пръстенът да работи свободно, струва си да се определи точно диаметърът на първичната пръстенова структура. Тази тръба е допълнително обвързана с меден материал, тъй като елементът е проводящ до високи температури. Например: вземете дължина на тръбата от 26 мм, ширината на такава тръба не надвишава няколко милиметра. Вземаме по 1 мм от всяка страна на стената, което означава, че вътрешният диаметър на тръбата ще бъде 24 мм.
За да се изчисли разстоянието между тройниците, получената стойност (имаме 24) се умножава по 4, тъй като разстоянието трябва да бъде равно на четири диаметъра.В резултат на това, след изчисленията, разстоянието между тройниците не трябва да бъде повече от 96 mm. Всъщност всички тройници непременно ще бъдат споени заедно.
Всяка конструкция с хидравличен нивелир има пружинен възвратен клапан във всеки вторичен пръстен. Ако не се придържате към такива препоръки, тогава паразитната циркулация се случва през неработещи места.
Освен това не се препоръчва да се използва циркулационна помпа на противоположния тръбопровод. Това често причинява промени в налягането поради голямото разстояние от разширителния съд на затворена система.
Друг очевидно очевиден факт, но който много хора забравят. Не трябва да се монтират сферични кранове между тройниците. Пренебрегването на това правило ще доведе до факта, че и двете помпи ще станат зависими от работата на съседа.
Помислете за полезен съвет за работа с циркулационни помпи. Така че пружините на клапаните да не издават звуци по време на работа, струва си да запомните едно правило - възвратният клапан е монтиран на разстояние от 12 диаметъра на тръбопровода. Например: при диаметър на тръбата 23 mm, разстоянието между клапаните ще бъде 276 mm (23x12). Само на това разстояние клапаните няма да издават звуци.
В допълнение, съгласно този принцип се препоръчва помпата да бъде оборудвана с дължина 12 диаметра на подходящ тръбопровод. Измерете всичко от Т-образните последици. На тези места турбулентен тип с ефект на рециркулация (вихър от течности). Тяхното образуване в ъгловите точки на контура създава неприятен шум. Освен това тази функция създава още едно минимално съпротивление.
Основни принципи на хидравличното изчисление на отоплителна система
Трябва да се осигури безшумна работа на проектираната отоплителна система при всякакви режими на нейната работа. Механичен шум възниква поради удължаването на температурата на тръбопроводите при липса на разширителни фуги и неподвижни опори върху мрежата и щранговете на отоплителната система.
Когато се използват стоманени или медни тръби, шумът се разпространява в цялата отоплителна система, независимо от разстоянието до източника на шум, поради високата звукова проводимост на металите.
Хидравличният шум възниква поради значителна турбулентност на потока, която възниква при повишена скорост на движение на водата в тръбопроводите и при значително регулиране на потока на охлаждащата течност от управляващ клапан. Следователно, на всички етапи от проектирането и хидравличното изчисляване на отоплителната система, при избора на всеки управляващ клапан и балансиращ клапан, при избора на топлообменници и помпи, при анализ на удълженията на температурата на тръбопроводите, е необходимо да се вземе предвид възможният източник и ниво на шума, който възниква, за да се избере подходящото оборудване и фитинги за дадените начални условия.
Целта на хидравличното изчисление, при условие че се използва наличния спад на налягането на входа на отоплителната система, е:
• определяне на диаметрите на участъците на отоплителната система;
• избор на контролни клапани, монтирани на разклонения, щрангове и връзки на отоплителни устройства;
• избор на байпасни, разделителни и смесителни клапани;
• избор на балансиращи клапани и определяне стойността на тяхното хидравлично регулиране.
По време на пускане в експлоатация на отоплителната система балансиращите клапани се настройват на проектните настройки.
Преди да пристъпите към хидравличното изчисление, е необходимо да се посочи изчисленото топлинно натоварване на всеки нагревател на диаграмата на отоплителната система, което е равно на изчисленото топлинно натоварване на помещението Q4. Ако в стаята има два или повече нагревателя, е необходимо да се раздели стойността на изчисленото натоварване Q4 между тях.
След това трябва да се избере основният изчислен циркулационен пръстен.Всеки циркулационен пръстен на отоплителната система представлява затворен кръг от последователни секции, започвайки от изпускателната тръба на циркулационната помпа и завършвайки със смукателната тръба на циркулационната помпа.
В еднотръбната отоплителна система броят на циркулационните пръстени е равен на броя на щранговете или хоризонталните разклонения, а в двутръбната отоплителна система - на броя на отоплителните устройства. За всеки циркулационен пръстен трябва да бъдат предвидени балансиращи клапани. Следователно в еднотръбна отоплителна система броят на балансиращите клапани е равен на броя на щранговете или хоризонталните разклонения, а в двутръбната отоплителна система - броят на отоплителните устройства, където балансиращите клапани са монтирани на връщащата връзка на нагревателя.
Основният дизайн на циркулационния пръстен се приема, както следва:
• в системи с преминаващо движение на охлаждащата течност в мрежата: за еднотръбни системи - пръстен през най-натоварения щранг, за двутръбни системи - пръстен през долния нагревател на най-натоварения щранг. След това циркулационните пръстени се изчисляват чрез крайните щрангове (близо и далеч);
• в системи със задънено движение на охлаждащата течност в мрежата: за еднотръбни системи - пръстен през най-натоварения от най-отдалечените щрангове, за двутръбни системи - пръстен през долния нагревател на най-натоварения на най-отдалечените щрангове. След това се извършва изчисляването на останалите циркулационни пръстени;
• в хоризонтални отоплителни системи - пръстен през най-натоварения клон на долния етаж на сградата.
Трябва да се избере една от двете посоки на хидравлично изчисляване на главния циркулационен пръстен.
Първата посока на хидравличното изчисление се състои в това, че диаметрите на тръбите и загубата на налягане в пръстена се определят от определената оптимална скорост на движение на охлаждащата течност във всяка секция на главния циркулационен пръстен, последвано от избора на циркулационната помпа.
Скоростта на охлаждащата течност в хоризонтално положените тръби трябва да бъде взета най-малко 0,25 m / s, за да се осигури отстраняването на въздуха от тях. Препоръчително е да се вземе оптималното проектно движение на охлаждащата течност за стоманени тръби - до 0,3 ... 0,5 m / s, за медни и полимерни тръби - до 0,5 ... 0,7 m / s, като същевременно се ограничава стойността на специфична загуба на налягане при триене R не повече от 100 ... 200 Pa / m.
Въз основа на резултатите от изчисляването на главния пръстен, останалите циркулационни пръстени се изчисляват, като се определя наличното налягане в тях и се избират диаметрите според приблизителната стойност на специфичната загуба на налягане Rav (по метода на специфичната загуба на налягане).
Първа посока на изчисление използва се по правило за системи с локален топлогенератор, за отоплителни системи с независимото им свързване към отоплителни мрежи, за отоплителни системи със зависима връзка към отоплителни мрежи, но недостатъчно налично налягане на входа на отоплителни мрежи (с изключение на смесващи възли с асансьор).
Необходимият напор на циркулационната помпа Рн, Pa, необходим за избора на стандартен размер на циркулационната помпа, трябва да се определи в зависимост от вида на отоплителната система:
• за вертикални еднотръбни и бифиларни системи по формулата:
Rn = ΔPs.o. - Отново
• за хоризонтални еднотръбни и бифиларни, двутръбни системи по формулата:
Rn = ΔPs.о. - 0,4 Re
където: ΔP.o - загуба на налягане. в основния дизайн на циркулационния пръстен, Pa;
Pe е естественото циркулационно налягане, произтичащо от охлаждането на водата в отоплителните устройства и тръбите на циркулационния пръстен, Pa.
Втората посока на хидравличното изчисление се състои в това, че изборът на диаметри на тръбите в проектните секции и определянето на загубите на налягане в циркулационния пръстен се извършва според първоначално определената стойност на наличното циркулационно налягане за отоплителната система. В този случай диаметрите на секциите се избират според приблизителната стойност на специфичната загуба на налягане Rav (по метода на специфичната загуба на налягане). Съгласно този принцип изчисляването на отоплителни системи с естествена циркулация, отоплителни системи със зависима връзка към отоплителни мрежи (със смесване в асансьора; със смесителна помпа на преградата с достатъчно налично налягане на входа на отоплителни мрежи; без смесване с достатъчно налично налягане на входа на отоплителни мрежи) ...
Като начален параметър на хидравличното изчисление е необходимо да се определи стойността на наличния спад на циркулационното налягане ΔPР, който в естествените циркулационни системи е равен на
ΔPР = Пе,
а в помпените системи се определя в зависимост от вида на отоплителната система:
• за вертикални еднотръбни и бифиларни системи по формулата:
ΔPР = Rn + Re
• за хоризонтални еднотръбни и бифиларни, двутръбни системи по формулата:
ΔPР = Rn + 0,4
