- Probleme de mișcare a lichidului de răcire în sistemul de încălzire
- Care este inelul primar dintr-un sistem de încălzire?
- Care este inelul secundar din sistemul de încălzire?
- Cum să faci lichidul de răcire să intre în inelul secundar?
- Selectarea pompelor de circulație pentru un sistem de încălzire combinat cu inele primar-secundar
- Inele primare-secundare cu săgeată hidraulică și colector
A întelege cum funcționează sistemul de încălzire combinat, trebuie să vă ocupați de un astfel de concept ca „inele primare - secundare”. Despre asta este vorba în articol.
Probleme de mișcare a lichidului de răcire în sistemul de încălzire
Odată ajunși în clădiri de apartamente, sistemele de încălzire erau cu două conducte, apoi au început să fie transformate într-o singură conductă, dar în același timp a apărut o problemă: lichidul de răcire, ca orice altceva din lume, caută să meargă pe o cale mai simplă - de-a lungul o conductă de bypass (prezentată în figură cu săgeți roșii) și nu printr-un radiator care creează mai multă rezistență:
Pentru a forța lichidul de răcire să treacă prin radiator, au venit cu instalarea de teuri înguste:
În același timp, conducta principală a fost instalată cu un diametru mai mare decât conducta de bypass. Adică, lichidul de răcire s-a apropiat de teul îngust, a avut o mulțime de rezistență și, vrând-nevrând, s-a întors spre radiator și doar o parte mai mică a lichidului de răcire a mers de-a lungul secțiunii de ocolire.
Acest principiu este utilizat pentru a realiza un sistem cu o singură țeavă - „Leningrad”.
O astfel de secțiune de ocolire este realizată dintr-un alt motiv. Dacă radiatorul eșuează, atunci când este îndepărtat și înlocuit cu unul reparabil, lichidul de răcire va merge la restul radiatoarelor de-a lungul secțiunii de bypass.
Dar asta este ca istoria, ne întoarcem „la zilele noastre”.
Avantaje și dezavantaje
Principalele avantaje ale schemei, din cauza cărora „Leningrad” este atât de popular, sunt:
- costuri materiale reduse;
- ușurința instalării.
Un alt lucru este când se instalează țevi metal-plastic sau polietilenă. Amintiți-vă că schema de distribuție Leningrad asigură un diametru mare al liniei de alimentare, în timp ce într-un sistem cu două țevi dimensiunea țevii va fi mai mică. În consecință, sunt utilizate fitinguri cu un diametru mai mare, ceea ce înseamnă că acestea vor costa mai mult și, în general, costul lucrărilor și al materialelor va fi mai mare.
În ceea ce privește ușurința instalării, afirmația este absolut corectă. O persoană care este cel puțin un pic versată în această problemă va pune la cale schema „Leningradului”. Dificultatea se află în altă parte: înainte de instalare, este necesar un calcul atent al conductelor și puterii radiatoarelor, luând în considerare răcirea semnificativă a lichidului de răcire. Dacă acest lucru nu se face și sistemul este asamblat la întâmplare, rezultatul va fi trist - doar primele 3 baterii se vor încălzi, restul vor rămâne reci.
De fapt, meritele pentru care „femeia Leningrad” este atât de apreciată sunt foarte iluzorii. Este ușor de instalat, dar dificil de proiectat. Se poate lăuda cu un preț ieftin numai dacă este asamblat din anumite materiale și nu toată lumea este mulțumită de ele.
Un dezavantaj important al circuitului Leningrad provine din principiul său de funcționare și constă în faptul că este foarte problematic să reglezi transferul de căldură al bateriilor folosind supape termostatice. Figura de mai jos prezintă sistemul de încălzire Leningrad într-o casă cu două etaje, unde astfel de supape sunt instalate pe baterii:
Acest circuit va funcționa aleatoriu tot timpul.De îndată ce primul radiator încălzește încăperea la temperatura setată și supapa oprește alimentarea cu lichid de răcire, volumul său se repede la a doua baterie, al cărei termostat va începe să funcționeze. Și așa mai departe până la ultimul dispozitiv. La răcire, procesul se va repeta, doar invers. Când totul este calculat corect, sistemul se va încălzi mai mult sau mai puțin uniform, dacă nu, ultimele baterii nu se vor încălzi niciodată.
În schema Leningrad, funcționarea tuturor bateriilor este interconectată, prin urmare este inutil să instalați capete termice, este mai ușor să echilibrați manual sistemul.
Și ultimul lucru. „Leningradka” funcționează destul de fiabil cu circulația forțată a lichidului de răcire și a fost conceput ca parte a unei rețele centralizate de alimentare cu căldură. Când aveți nevoie de un sistem de încălzire nevolatil fără pompă, atunci „Leningrad” nu este cea mai bună opțiune. Pentru a obține un transfer bun de căldură cu circulație naturală, aveți nevoie de un sistem cu două țevi sau un sistem vertical cu o singură țeavă, prezentat în figură:
Cum să faci lichidul de răcire să intre în inelul secundar?
Dar nu totul este atât de simplu, dar trebuie să vă ocupați de nod, înconjurat de un dreptunghi roșu (a se vedea diagrama anterioară) - locul de atașare al inelului secundar. Deoarece conducta din inelul primar are cel mai probabil un diametru mai mare decât conducta din inelul secundar, deci lichidul de răcire va tinde spre secțiunea cu o rezistență mai mică. Cum se procedează? Luați în considerare circuitul:
Mediul de încălzire din cazan curge în direcția săgeții roșii „alimentare din cazan”. În punctul B, există o ramură de la alimentare la încălzirea prin pardoseală. Punctul A este punctul de intrare pentru revenirea încălzirii prin pardoseală în inelul primar.
Important! Distanța dintre punctele A și B ar trebui să fie de 150 ... 300 mm - nu mai mult!
Cum să „conduceți” lichidul de răcire în direcția săgeții roșii „la secundar”? Prima opțiune este o ocolire: teurile reducătoare sunt plasate în locurile A și B și între ele o conductă cu un diametru mai mic decât sursa de alimentare.
Dificultatea aici constă în calcularea diametrelor: trebuie să calculați rezistența hidraulică a inelelor secundare și primare, a ocolirii ... dacă calculăm greșit, este posibil să nu existe mișcare de-a lungul inelului secundar.
A doua soluție a problemei este punerea unei supape cu trei căi în punctul B:
Această supapă va închide complet inelul primar, iar lichidul de răcire va merge direct la secundar. Sau va bloca drumul către inelul secundar. Sau va funcționa ca o ocolire, lăsând o parte din lichidul de răcire prin primar și o parte prin inelul secundar. Pare a fi bun, dar este imperativ să controlați temperatura lichidului de răcire. Această supapă cu trei căi este adesea echipată cu un actuator electric ...
A treia opțiune este furnizarea unei pompe de circulație:
Pompa de circulație (1) conduce lichidul de răcire de-a lungul inelului primar de la cazan la ... cazan, iar pompa (2) acționează lichidul de răcire de-a lungul inelului secundar, adică pe podeaua caldă.
Principiul de funcționare a inelelor primar-secundare
Inelul primar este o structură din sistemul de încălzire care conectează practic orice inele secundare și, de asemenea, captează inelul adiacent al cazanului. Regula de bază pentru inelele secundare, astfel încât să nu depindă de primar, este să se observe lungimea dintre teele inelului secundar, care nu trebuie să depășească patru diametre ale primarului.
De exemplu, pentru a calcula lungimea maximă dintre tee, astfel încât inelul să funcționeze liber, merită să desemnați cu exactitate diametrul structurii inelului primar. Această conductă este legată suplimentar cu material de cupru, deoarece elementul este conductiv la temperaturi ridicate. De exemplu: luați o lungime a țevii de 26 mm, lățimea unei astfel de țevi nu depășește câțiva milimetri. Luăm 1 mm de fiecare parte a peretelui, ceea ce înseamnă că diametrul interior al tubului va fi de 24 mm.
Pentru a calcula distanța dintre tee, valoarea rezultată (avem 24) este înmulțită cu 4, deoarece distanța ar trebui să fie egală cu patru diametre.Ca rezultat, după calcule, decalajul dintre tee nu trebuie să depășească 96 mm. De fapt, toate teurile vor fi neapărat lipite împreună.
Fiecare proiect cu un nivelator hidraulic are o supapă de reținere cu arc în fiecare inel secundar. Dacă nu respectați astfel de recomandări, atunci circulația parazitară are loc prin locuri care nu funcționează.
În plus, nu se recomandă utilizarea unei pompe de circulație pe conducta opusă. Acest lucru provoacă adesea modificări de presiune datorită distanței mari de vasul de expansiune al unui sistem închis.
Un alt fapt aparent evident, dar pe care mulți oameni îl uită. Nu trebuie instalate supape cu bilă între tee. Neglijarea acestei reguli va duce la faptul că ambele pompe vor deveni dependente de munca unui vecin.
Luați în considerare un sfat util pentru lucrul cu pompele de circulație. Pentru ca arcurile supapelor să nu scoată sunete în timpul funcționării, merită să ne amintim o regulă - supapa de reținere este instalată la o distanță de 12 diametre ale conductei. De exemplu: cu un diametru al țevii de 23 mm, distanța dintre supape va fi de 276 mm (23x12). Doar la această distanță, supapele nu vor scoate sunete.
În plus, conform acestui principiu, se recomandă echiparea pompei cu o lungime de 12 diametre a unei conducte adecvate. Măsurați totul, de la ramificațiile în formă de T. În aceste locuri, tipul turbulent cu efect de recirculare (vârtej de fluid curge). Formarea lor în punctele de colț ale conturului creează un zgomot neplăcut. Mai mult, această caracteristică creează o altă rezistență minimă.
Principiile de bază ale calculului hidraulic al unui sistem de încălzire
Funcționarea silențioasă a sistemului de încălzire proiectat trebuie asigurată în orice mod de funcționare a acestuia. Zgomotul mecanic apare datorită prelungirii temperaturii conductelor în absența rosturilor de dilatare și a suporturilor fixe de la rețeaua electrică și ascensorii sistemului de încălzire.
Atunci când se utilizează țevi de oțel sau cupru, zgomotul se propagă în tot sistemul de încălzire, indiferent de distanța până la sursa de zgomot, datorită conductivității sonore ridicate a metalelor.
Zgomotul hidraulic apare din cauza turbulenței semnificative a fluxului, care are loc la o viteză crescută a mișcării apei în conducte și cu o strangulare semnificativă a fluxului de lichid de răcire de către o supapă de control. Prin urmare, în toate etapele proiectării și calculului hidraulic al sistemului de încălzire, la selectarea fiecărei supape de control și a supapei de echilibrare, la selectarea schimbătorilor de căldură și a pompelor, la analizarea alungirilor de temperatură ale conductelor, este necesar să se ia în considerare sursa posibilă și nivelul zgomotului care apare pentru a selecta echipamentul și accesoriile corespunzătoare pentru condițiile inițiale date.
Scopul calculului hidraulic, cu condiția să se utilizeze căderea de presiune disponibilă la intrarea sistemului de încălzire, este:
• determinarea diametrelor secțiunilor sistemului de încălzire;
• selectarea supapelor de comandă instalate pe ramuri, coloane și conexiuni ale dispozitivului de încălzire;
• selectarea supapelor de bypass, de divizare și de amestecare;
• selectarea supapelor de echilibrare și determinarea valorii reglării hidraulice a acestora.
În timpul punerii în funcțiune a sistemului de încălzire, supapele de echilibrare sunt setate la setările proiectului.
Înainte de a continua calculul hidraulic, este necesar să indicați sarcina de căldură calculată a fiecărui încălzitor pe schema sistemului de încălzire, care este egală cu sarcina de căldură calculată a camerei Q4. Dacă există două sau mai multe încălzitoare în cameră, este necesar să împărțiți valoarea sarcinii calculate Q4 între ele.
Apoi ar trebui selectat inelul principal de circulație calculat.Fiecare inel de circulație al sistemului de încălzire este o buclă închisă de secțiuni succesive, începând de la conducta de refulare a pompei de circulație și terminând cu conducta de aspirație a pompei de circulație.
Într-un sistem de încălzire cu o singură conductă, numărul de inele de circulație este egal cu numărul de ascensoare sau ramuri orizontale, iar într-un sistem de încălzire cu două conducte, numărul de dispozitive de încălzire. Pentru fiecare inel de circulație trebuie prevăzute supape de echilibru. Prin urmare, într-un sistem de încălzire cu o singură conductă, numărul de supape de echilibru este egal cu numărul de ascensoare sau ramuri orizontale, iar într-un sistem de încălzire cu două țevi, numărul de dispozitive de încălzire, unde supapele de echilibrare sunt instalate pe conexiunea de retur a încălzitorului.
Inelul principal de circulație de proiectare este luat după cum urmează:
• în sistemele cu mișcare de trecere a lichidului de răcire în rețea: pentru sistemele cu o singură țeavă - un inel prin cel mai încărcat dispozitiv de ridicare, pentru sistemele cu două țevi - un inel prin încălzitorul inferior al celui mai încărcat dispozitiv de ridicare. Apoi, inelele de circulație sunt calculate prin ascensorii extreme (aproape și departe);
• în sistemele cu o mișcare fără fund a lichidului de răcire în rețea: pentru sistemele cu o singură țeavă - un inel prin cel mai încărcat dintre cele mai îndepărtate montaje, pentru sistemele cu două țevi - un inel prin încălzitorul inferior al celui mai încărcat dintre cei mai îndepărtați ascendenți. Apoi se efectuează calculul inelelor de circulație rămase;
• în sistemele de încălzire orizontale - un inel prin ramura cea mai încărcată a etajului inferior al clădirii.
Ar trebui aleasă una din cele două direcții de calcul hidraulic ale inelului principal de circulație.
Prima direcție de calcul hidraulic constă în faptul că diametrele conductelor și pierderea de presiune în inel sunt determinate de viteza optimă de mișcare specificată a lichidului de răcire în fiecare secțiune a inelului principal de circulație, urmată de selectarea pompei de circulație.
Viteza lichidului de răcire în țevile așezate orizontal ar trebui luată cu cel puțin 0,25 m / s pentru a asigura îndepărtarea aerului din ele. Este recomandat să luați mișcarea optimă de proiectare a lichidului de răcire pentru țevile de oțel - până la 0,3 ... 0,5 m / s, pentru țevile de cupru și polimer - până la 0,5 ... 0,7 m / s, limitând în același timp valoarea pierderi specifice de presiune prin frecare R nu mai mult de 100 ... 200 Pa / m.
Pe baza rezultatelor calculării inelului principal, inelele de circulație rămase sunt calculate prin determinarea presiunii disponibile în ele și selectarea diametrelor în funcție de valoarea aproximativă a pierderii de presiune specifice Rav (prin metoda pierderii de presiune specifice).
Prima direcție de calcul este utilizat, de regulă, pentru sistemele cu un generator de căldură local, pentru sistemele de încălzire cu conexiunea lor independentă la rețelele de încălzire, pentru sistemele de încălzire cu conexiune dependentă la rețelele de încălzire, dar presiunea disponibilă insuficientă la intrarea rețelelor de încălzire (cu excepția amestecarea nodurilor cu un lift).
Capul necesar al pompei de circulație Рн, Pa, necesar pentru selectarea dimensiunii standard a pompei de circulație, trebuie determinat în funcție de tipul sistemului de încălzire:
• pentru sistemele verticale monotub și bifilare conform formulei:
Rn = ΔPs.о. - Re
• pentru sisteme orizontale cu o țeavă și bifilare, cu două țevi, conform formulei:
Rn = ΔPs.о. - 0,4 Re
unde: ΔP.o - pierdere de presiune. în inelul principal de circulație de proiectare, Pa;
Pe este presiunea de circulație naturală care rezultă din răcirea apei în dispozitivele de încălzire și conductele inelului de circulație, Pa.
A doua direcție de calcul hidraulic constă în faptul că selectarea diametrelor conductelor în secțiunile de proiectare și determinarea pierderilor de presiune în inelul de circulație se efectuează în funcție de valoarea specificată inițial a presiunii de circulație disponibile pentru sistemul de încălzire. În acest caz, diametrele secțiunilor sunt selectate în funcție de valoarea aproximativă a pierderii de presiune specifice Rav (prin metoda pierderii de presiune specifice). Conform acestui principiu, calculul sistemelor de încălzire cu circulație naturală, a sistemelor de încălzire cu conexiune dependentă la rețelele de încălzire (cu amestecare în lift; cu o pompă de amestecare pe buiandrug cu suficientă presiune disponibilă la intrarea rețelelor de încălzire; fără amestec presiune suficientă disponibilă la intrarea rețelelor de încălzire) ...
Ca parametru inițial al calculului hidraulic, este necesar să se determine valoarea căderii de presiune de circulație disponibile ΔPР, care în sistemele de circulație naturală este egală cu
ΔPР = Pe,
iar în sistemele de pompare se determină în funcție de tipul sistemului de încălzire:
• pentru sistemele verticale monotub și bifilare conform formulei:
ΔPР = Rn + Re
• pentru sisteme orizontale cu o singură conductă și bifilare, cu două conducte conform formulei:
ΔPР = Rn + 0,4. Re
