- Problémy s pohybom chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme
- Aký je primárny krúžok vo vykurovacom systéme?
- Aký je sekundárny krúžok vo vykurovacom systéme?
- Ako dosiahnuť, aby chladiaca kvapalina prešla do sekundárneho krúžku?
- Výber obehových čerpadiel pre kombinovaný vykurovací systém s primárnymi a sekundárnymi krúžkami
- Primárne-sekundárne krúžky s hydraulickým šípom a rozdeľovačom
Rozumieť ako funguje kombinovaný vykurovací systém, musíte sa vysporiadať s takým konceptom ako „primárne - sekundárne krúžky“. O tom je článok.
Problémy s pohybom chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme
Raz v bytových domoch boli vykurovacie systémy dvojrúrkové, potom sa začali vyrábať jednorúrkové, zároveň však vznikol problém: chladiaca kvapalina sa rovnako ako všetko na svete snaží ísť jednoduchšou cestou - pozdĺž obtokové potrubie (zobrazené na obrázku červenými šípkami), a nie cez radiátor, ktorý vytvára väčší odpor:
Aby prinútili chladiacu kvapalinu prechádzať cez chladič, prišli s inštaláciou zužujúcich sa odpalísk:
Zároveň bolo namontované hlavné potrubie s väčším priemerom ako obtokové potrubie. To znamená, že chladiaca kvapalina sa priblížila k zužujúcemu sa odpalisku, narazila na veľký odpor a chtiac-nechtiac sa obrátila k radiátoru a iba menšia časť chladiacej kvapaliny išla po obtokovej časti.
Tento princíp sa používa na výrobu jednorúrkového systému - "Leningrad".
Takýto obchvat je vyrobený z iného dôvodu. Ak dôjde k poruche chladiča, potom bude chladiaca kvapalina po demontáži a výmene za prevádzkyschopný smerovať k ostatným radiátorom pozdĺž obtokovej časti.
Ale toto je ako história, vraciame sa „do našich dní“.
Výhody a nevýhody
Hlavné výhody schémy, kvôli ktorej je „Leningrad“ taký populárny, sú:
- malé náklady na materiál;
- jednoduchosť inštalácie.
Ďalšou vecou je, keď sa na inštaláciu používajú rúry z kovu, plastu alebo polyetylénu. Pamätajte, že leningradská distribučná schéma poskytuje veľký priemer prívodného potrubia, zatiaľ čo v dvojrúrkovom systéme bude veľkosť potrubia menšia. Podľa toho sa používajú tvarovky väčšieho priemeru, čo znamená, že budú stáť viac a vo všeobecnosti budú náklady na prácu a materiál vyššie.
Pokiaľ ide o ľahkú inštaláciu, vyhlásenie je úplne správne. Osoba, ktorá sa v problematike aspoň trochu orientuje, pokojne dá dokopy schému „Leningrad“. Problém spočíva inde: pred inštaláciou je potrebný starostlivý výpočet potrubí a výkonu radiátorov, berúc do úvahy výrazné ochladenie chladiacej kvapaliny. Ak to neurobíte a systém nebude zostavený náhodne, bude výsledok smutný - zahrejú sa iba prvé 3 batérie, zvyšok zostane studený.
V skutočnosti sú zásluhy, pre ktoré je „Leningradská žena“ tak cenená, veľmi iluzórne. Ľahko sa inštaluje, ale ťažko sa navrhuje. Môže sa pochváliť lacnosťou, iba ak je zostavená z určitých materiálov, a nie všetci s nimi sú spokojní.
Dôležitá nevýhoda leningradského okruhu spočíva v jeho princípe činnosti a spočíva v tom, že je veľmi problematické regulovať prenos tepla batérií pomocou termostatických ventilov. Na nasledujúcom obrázku je znázornený vykurovací systém Leningrad v dvojpodlažnom dome, kde sú také ventily nainštalované na batériách:
Tento obvod bude neustále fungovať náhodne.Akonáhle prvý radiátor zahreje miestnosť na nastavenú teplotu a ventil vypne prívod chladiacej kvapaliny, jeho množstvo sa vrhne na druhú batériu, ktorej termostat tiež začne pracovať. A tak ďalej až do úplne posledného zariadenia. Pri ochladzovaní sa postup bude opakovať, práve naopak. Keď je všetko vypočítané správne, systém sa zahreje viac-menej rovnomerne, ak nie, posledné batérie sa nikdy nezohrejú.
V schéme Leningrad je prevádzka všetkých batérií vzájomne prepojená, preto je zbytočné inštalovať tepelné hlavy, je ľahšie vyvážiť systém ručne.
A posledná vec. „Leningradka“ pracuje pomerne spoľahlivo s núteným obehom chladiacej kvapaliny a bola koncipovaná ako súčasť siete centralizovaného zásobovania teplom. Ak potrebujete energeticky nezávislý vykurovací systém bez čerpadla, potom „Leningrad“ nie je najlepšou voľbou. Aby ste dosiahli dobrý prenos tepla s prirodzenou cirkuláciou, potrebujete dvojrúrkový systém alebo vertikálny jednorúrkový systém, ktorý je znázornený na obrázku:
Ako dosiahnuť, aby chladiaca kvapalina prešla do sekundárneho krúžku?
Ale nie všetko je také jednoduché, ale musíte sa vysporiadať s uzlom zakrúžkovaným červeným obdĺžnikom (pozri predchádzajúcu schému) - miestom pripevnenia sekundárneho krúžku. Pretože potrubie v primárnom krúžku má s najväčšou pravdepodobnosťou väčší priemer ako potrubie v sekundárnom krúžku, bude mať chladiaca kvapalina sklon k časti s menším odporom. Ako postupovať? Zvážte okruh:
Vykurovacie médium z kotla prúdi v smere červenej šípky „dodávka z kotla“. V bode B je odbočka od prívodu po podlahové kúrenie. Bod A je vstupným bodom pre spiatočku podlahového kúrenia do primárneho okruhu.
Dôležité! Vzdialenosť medzi bodmi A a B by mala byť 150 ... 300 mm - nič viac!
Ako „dopraviť“ chladiacu kvapalinu v smere červenej šípky „na sekundárnu“? Prvou možnosťou je obtok: redukčné T-kusy sú umiestnené na miestach A a B a medzi nimi je potrubie menšieho priemeru ako je prívod.
Ťažkosti sú pri výpočte priemerov: musíte vypočítať hydraulický odpor sekundárneho a primárneho krúžku, obtok ... ak sa prepočítame, nemusí dôjsť k pohybu pozdĺž sekundárneho krúžku.
Druhým riešením problému je umiestniť trojcestný ventil do bodu B:
Tento ventil buď úplne uzavrie primárny krúžok, a chladiaca kvapalina pôjde priamo do sekundárneho okruhu. Alebo zablokuje cestu k sekundárnemu kruhu. Alebo bude fungovať ako obtok, ktorý prepúšťa časť chladiacej kvapaliny cez primárny okruh a časť cez sekundárny krúžok. Zdá sa, že je to dobré, ale je nevyhnutné kontrolovať teplotu chladiacej kvapaliny. Tento trojcestný ventil je často vybavený elektrickým pohonom ...
Treťou možnosťou je napájanie obehového čerpadla:
Cirkulačné čerpadlo (1) poháňa chladiacu kvapalinu pozdĺž primárneho krúžku od kotla k ... kotlu a čerpadlo (2) poháňa chladiacu kvapalinu pozdĺž sekundárneho krúžku, to znamená na teplej podlahe.
Princíp činnosti primárno-sekundárnych krúžkov
Primárny krúžok je konštrukcia vo vykurovacom systéme, ktorá v podstate spája všetky sekundárne krúžky a tiež zachytáva susedný krúžok kotla. Základným pravidlom pre sekundárne krúžky, aby nezáviseli od primárneho krúžku, je dodržiavať dĺžku medzi T-kusmi sekundárneho krúžku, ktorá by nemala presiahnuť štyri priemery primárneho krúžku.
Napríklad na výpočet maximálnej dĺžky medzi odpaliskami, aby krúžok fungoval voľne, stojí za to presne určiť priemer štruktúry primárneho krúžku. Táto rúrka je navyše zviazaná medeným materiálom, pretože prvok je vodivý pri vysokých teplotách. Napríklad: vezmite si dĺžku rúrky 26 mm, šírka takejto rúrky nepresahuje niekoľko milimetrov. Vezmeme 1 mm z každej strany steny, čo znamená, že vnútorný priemer rúrky bude 24 mm.
Na výpočet vzdialenosti medzi odpaliskami sa výsledná hodnota (máme 24) vynásobí 4, pretože vzdialenosť by sa mala rovnať štyrom priemerom.Výsledkom je, že po výpočtoch by medzera medzi T-kusmi nemala byť väčšia ako 96 mm. V skutočnosti budú všetky odpaliská nevyhnutne spájkované dohromady.
Každá konštrukcia s hydraulickým vyrovnávačom má v každom sekundárnom krúžku pružinový spätný ventil. Ak nebudete dodržiavať tieto odporúčania, potom dôjde k parazitickému obehu cez nepracovné miesta.
Okrem toho sa neodporúča používať obehové čerpadlo na opačnom potrubí. To často spôsobuje zmeny tlaku v dôsledku veľkej vzdialenosti od expanznej nádoby uzavretého systému.
Ďalšia zdanlivo zrejmá skutočnosť, na ktorú však veľa ľudí zabúda. Medzi T-kusmi by nemali byť inštalované žiadne guľové ventily. Zanedbanie tohto pravidla povedie k skutočnosti, že obe čerpadlá budú závislé od práce suseda.
Zvážte užitočný tip pre prácu s obehovými čerpadlami. Aby ventilové pružiny počas prevádzky nevydávali zvuky, stojí za to pamätať na jedno pravidlo - spätný ventil je inštalovaný vo vzdialenosti 12 priemerov potrubia. Napríklad: s priemerom potrubia 23 mm bude vzdialenosť medzi ventilmi 276 mm (23x12). Iba v tejto vzdialenosti nebudú ventily vydávať zvuky.
Okrem toho sa podľa tohto princípu odporúča vybaviť čerpadlo na dĺžke 12 priemerov vhodného potrubia. Zmerajte všetko od dôsledkov v tvare písmena T. Na týchto miestach je turbulentný typ s účinkom recirkulácie (vír tekutín prúdi). Je to ich tvorba v rohových bodoch kontúry, ktorá vytvára nepríjemný hluk. Táto vlastnosť navyše vytvára ďalší minimálny odpor.
Základné princípy hydraulického výpočtu vykurovacieho systému
Vo všetkých prevádzkových režimoch musí byť zabezpečená tichá prevádzka projektovaného vykurovacieho systému. Mechanický hluk vzniká v dôsledku tepelného predĺženia potrubí pri absencii dilatačných škár a pevných podpier na sieti a stúpačkách vykurovacieho systému.
Pri použití oceľových alebo medených rúr sa kvôli vysokej zvukovej vodivosti kovov šíri hluk v celom vykurovacom systéme bez ohľadu na vzdialenosť od zdroja hluku.
Hydraulický hluk vzniká v dôsledku výrazných turbulencií prietoku, ku ktorým dochádza pri zvýšenej rýchlosti pohybu vody v potrubiach a pri výraznom škrtení toku chladiacej kvapaliny regulačným ventilom. Preto vo všetkých fázach návrhu a hydraulického výpočtu vykurovacieho systému je pri výbere každého regulačného ventilu a vyvažovacieho ventilu, pri výbere tepelných výmenníkov a čerpadiel, pri analýze teplotných predĺžení potrubí potrebné brať do úvahy možný zdroj a úroveň generovaného hluku za účelom výberu vhodného vybavenia a príslušenstva pre dané počiatočné podmienky.
Účelom hydraulického výpočtu, ak sa použije dostupný pokles tlaku na vstupe do vykurovacieho systému, je:
• stanovenie priemerov úsekov vykurovacieho systému;
• výber regulačných ventilov inštalovaných na odbočkách, stúpačkách a pripojeniach vykurovacieho zariadenia;
• výber obtokových, deliacich a zmiešavacích ventilov;
• výber vyvažovacích ventilov a stanovenie hodnoty ich hydraulického nastavenia.
Počas uvádzania vykurovacieho zariadenia do činnosti sa vyvažovacie ventily nastavia na projektové nastavenie.
Pred vykonaním hydraulického výpočtu je potrebné na schéme vykurovacieho systému uviesť vypočítané tepelné zaťaženie každého ohrievača, ktoré sa rovná vypočítanému tepelnému zaťaženiu miestnosti Q4. Ak sú v miestnosti dva alebo viac ohrievačov, je potrebné medzi ne rozdeliť hodnotu vypočítaného zaťaženia Q4.
Potom by sa mal zvoliť hlavný vypočítaný obehový krúžok.Každý obehový krúžok vykurovacieho systému je uzavretou slučkou po sebe nasledujúcich sekcií, počnúc od výtlačného potrubia obehového čerpadla a končiac sacím potrubím obehového čerpadla.
V jednorúrkovom vykurovacom systéme sa počet cirkulačných krúžkov rovná počtu stúpačiek alebo vodorovných vetiev a v dvojrúrkovom vykurovacom systéme počet vykurovacích zariadení. Pre každý obehový krúžok musia byť k dispozícii vyvažovacie ventily. Preto sa v jednorúrkovom vykurovacom systéme počet vyvažovacích ventilov rovná počtu stúpačiek alebo vodorovných vetiev a v dvojrúrkovom vykurovacom systéme - počet vykurovacích zariadení, kde sú vyvažovacie ventily inštalované na spiatočke ohrievača.
Hlavný dizajnový obehový krúžok je nasledovný:
• v systémoch s prechodom chladiacej kvapaliny v sieti: pre jednorúrkové systémy - krúžok cez najviac zaťaženú stúpačku, pre dvojrúrkové systémy - krúžok cez spodný ohrievač najviac zaťaženej stúpačky. Potom sa cirkulačné krúžky vypočítajú cez extrémne stúpačky (blízko a ďaleko);
• v systémoch so slepým pohybom chladiacej kvapaliny v sieti: pre jednorúrkové systémy - krúžok cez najviac zaťažené najvzdialenejšie stúpačky, pre dvojrúrkové systémy - krúžok cez spodný ohrievač najviac zaťaženého najvzdialenejších stúpačiek. Potom sa vykoná výpočet zostávajúcich obehových krúžkov;
• v horizontálnych vykurovacích systémoch - prstenec cez najviac zaťaženú vetvu spodného poschodia budovy.
Mal by sa zvoliť jeden z dvoch smerov hydraulického výpočtu hlavného cirkulačného krúžku.
Prvý smer hydraulického výpočtu spočíva v tom, že priemery potrubí a tlaková strata v krúžku sú určené špecifikovanou optimálnou rýchlosťou pohybu chladiacej kvapaliny v každej časti hlavného cirkulačného krúžku, po ktorej nasleduje výber cirkulačného čerpadla.
Rýchlosť chladiacej kvapaliny vo vodorovne uložených potrubiach by mala byť minimálne 0,25 m / s, aby sa zabezpečil odvod vzduchu z nich. Odporúča sa optimálny návrhový pohyb chladiacej kvapaliny pre oceľové rúry - do 0,3 ... 0,5 m / s, pre medené a polymérové rúry - do 0,5 ... 0,7 m / s, pričom sa obmedzuje hodnota strata špecifického trenia tlakom R najviac 100 ... 200 Pa / m.
Na základe výsledkov výpočtu hlavného krúžku sa zostávajúce cirkulačné krúžky vypočítajú určením dostupného tlaku v nich a výberom priemerov podľa približnej hodnoty špecifickej tlakovej straty Rav (metódou špecifickej tlakovej straty).
Prvý smer výpočtu používa sa spravidla pre systémy s lokálnym zdrojom tepla, pre vykurovacie systémy s ich nezávislým pripojením na vykurovacie siete, pre vykurovacie systémy so závislým pripojením na vykurovacie siete, ale nedostatočný dostupný tlak na vstupe do vykurovacích sietí (okrem zmiešavacie uzly s výťahom).
Potrebná výška obehového čerpadla Рн, Pa, potrebná na výber štandardnej veľkosti obehového čerpadla, by sa mala určiť v závislosti od typu vykurovacieho systému:
• pre vertikálne jednorúrkové a bifilárne systémy podľa vzorca:
Rn = ΔPs.о. - Re
• pre vodorovné jednorúrkové a bifilárne dvojrúrkové systémy podľa vzorca:
Rn = ΔPs.о. - 0,4 Re
kde: ΔP.o - tlaková strata. v hlavnom dizajnovom obehovom krúžku Pa;
Pe je prirodzený cirkulačný tlak vznikajúci pri ochladení vody vo vykurovacích zariadeniach a potrubiach cirkulačného krúžku, Pa.
Druhý smer hydraulického výpočtu spočíva v tom, že výber priemerov potrubí v projektových úsekoch a stanovenie tlakových strát v cirkulačnom krúžku sa vykonáva podľa pôvodne stanovenej hodnoty dostupného cirkulačného tlaku pre vykurovací systém. V tomto prípade sa priemery úsekov vyberajú podľa približnej hodnoty špecifickej tlakovej straty Rav (metódou špecifickej tlakovej straty). Podľa tohto princípu sa počíta s výpočtom vykurovacích systémov s prirodzenou cirkuláciou, vykurovacích systémov so závislým pripojením na vykurovacie siete (so zmiešavaním vo výťahu; so zmiešavacím čerpadlom na preklad s dostatočným dostupným tlakom na vstupe vykurovacích sietí; bez zmiešavania s dostatočný dostupný tlak na vstupe vykurovacích sietí) ...
Ako počiatočný parameter hydraulického výpočtu je potrebné určiť hodnotu dostupnej straty obehového tlaku ΔPР, ktorá sa v systémoch s prirodzenou cirkuláciou rovná
ΔPР = Pe,
a v čerpacích systémoch sa určuje v závislosti od typu vykurovacieho systému:
• pre vertikálne jednorúrkové a bifilárne systémy podľa vzorca:
ΔPР = Rn + Re
• pre vodorovné jednorúrkové a bifilárne dvojrúrkové systémy podľa vzorca:
ΔPР = Rn + 0,4 Re
