- Problem med kylvätskans rörelse i värmesystemet
- Vad är den primära ringen i ett värmesystem?
- Vad är sekundärringen i värmesystemet?
- Hur får man kylvätskan att gå in i sekundärringen?
- Urval av cirkulationspumpar för ett kombinerat värmesystem med primär-sekundärringar
- Primär-sekundärringar med hydraulisk pil och grenrör
Att förstå hur fungerar det kombinerade värmesystemetmåste du hantera ett sådant koncept som "primära - sekundära ringar". Detta är vad artikeln handlar om.
Problem med kylvätskans rörelse i värmesystemet
En gång i flerbostadshus var uppvärmningssystemet tvårörs, sedan började de göras enrörs, men samtidigt uppstod ett problem: kylvätskan, som allt annat i världen, försöker gå en enklare väg - längs ett bypassrör (visas i figuren med röda pilar) och inte genom en kylare som skapar mer motstånd:
För att tvinga kylvätskan att gå igenom kylaren kom de med installationen av smalare tees:
Samtidigt installerades huvudröret med större diameter än bypassröret. Det vill säga kylvätskan närmade sig avsmalnande tee, stötte på mycket motstånd och vred sig mot kylaren och endast en mindre del av kylvätskan gick längs bypass-sektionen.
Denna princip används för att skapa ett ettrörssystem - "Leningrad".
En sådan förbikopplingssektion är gjord av en annan anledning. Om kylaren går sönder kommer kylvätskan att gå till resten av värmeelementen längs bypass-delen medan den tas bort och ersätts med en användbar.
Men det här är som historia, vi återvänder "till våra dagar."
Fördelar och nackdelar
De viktigaste fördelarna med systemet, på grund av vilket "Leningrad" är så populärt, är:
- små kostnader för material;
- enkel installation.
En annan sak är när metallplast eller polyetenrör används för installation. Kom ihåg att Leningrad-fördelningsschemat ger en stor diameter på matningsledningen, medan rörstorleken i ett tvårörssystem blir mindre. Följaktligen används beslag med större diameter, vilket innebär att de kommer att kosta mer och i allmänhet kommer arbetskostnader och material att vara högre.
När det gäller den enkla installationen är påståendet helt korrekt. En person som åtminstone är lite insatt i frågan kommer lugnt att sätta ihop ordningen "Leningrad". Svårigheten ligger någon annanstans: före installation krävs en noggrann beräkning av rörledningarna och radiatorernas effekt, med hänsyn till den betydande kylningen av kylvätskan. Om detta inte görs och systemet monteras slumpmässigt blir resultatet sorgligt - bara de första 3 batterierna värms upp, resten förblir kalla.
Faktum är att förtjänsterna som "Leningradkvinnan" värderas så mycket är illusoriska. Det är enkelt att installera, men svårt att designa. Det kan bara skryta av billighet om det är sammansatt av vissa material, och inte alla är nöjda med dem.
En viktig nackdel med Leningrad-kretsen härrör från dess funktionsprincip och ligger i det faktum att det är mycket problematiskt att reglera värmeöverföringen av batterier med hjälp av termostatventiler. Bilden nedan visar uppvärmningssystemet i Leningrad i ett hus med två våningar, där sådana ventiler är installerade på batterierna:
Denna krets kommer att fungera slumpmässigt hela tiden.Så snart den första kylaren värmer upp rummet till den inställda temperaturen och ventilen stänger av kylvätsketillförseln, rusar dess bulk till det andra batteriet, vars termostat också börjar fungera. Och så vidare till den allra sista enheten. Vid kylning upprepas processen bara tvärtom. När allt beräknas korrekt värms systemet upp mer eller mindre jämnt, om inte kommer de sista batterierna aldrig att värmas upp.
I Leningrad-schemat är driften av alla batterier sammankopplade, därför är det meningslöst att installera termiska huvuden, det är lättare att balansera systemet manuellt.
Och det sista. "Leningradka" fungerar ganska tillförlitligt med tvångscirkulation av kylvätskan, och det var tänkt som en del av ett centraliserat värmeleveransnätverk. När du behöver ett icke-flyktigt värmesystem utan pump är inte "Leningrad" det bästa alternativet. För att få bra värmeöverföring med naturlig cirkulation behöver du ett tvårörssystem eller ett vertikalt ettrörssystem, som visas i figuren:
Hur får man kylvätskan att gå in i sekundärringen?
Men inte allt är så enkelt, men du måste hantera noden, omgiven av en röd rektangel (se föregående diagram) - platsen för den sekundära ringen. Eftersom röret i primärringen troligen har större diameter än röret i sekundärringen, kommer kylvätskan att tendera till sektionen med mindre motstånd. Hur man fortsätter? Tänk på kretsen:
Värmemediet från pannan flyter i riktning mot den röda pilen "tillförsel från pannan". Vid punkt B finns en gren från tillförseln till golvvärmen. Punkt A är ingångspunkten för golvvärmeåterföringen till primärringen.
Viktig! Avståndet mellan punkterna A och B ska vara 150 ... 300 mm - inte mer!
Hur "kör" kylvätskan i riktning mot den röda pilen "till sekundär"? Det första alternativet är en förbikoppling: reducerande tees placeras på plats A och B och mellan dem ett rör med mindre diameter än tillförseln.
Svårigheten här är att beräkna diametrarna: du måste beräkna det hydrauliska motståndet för de sekundära och primära ringarna, bypass ... om vi räknar fel, kanske det inte finns någon rörelse längs sekundärringen.
Den andra lösningen på problemet är att sätta en trevägsventil vid punkt B:
Denna ventil stänger antingen primärringen helt och kylvätskan kommer direkt till sekundärringen. Eller så kommer det att blockera vägen till sekundärringen. Eller så fungerar det som en förbikoppling och släpper in en del av kylvätskan genom den primära och en del genom den sekundära ringen. Det verkar vara bra, men det är absolut nödvändigt att kontrollera kylvätskans temperatur. Denna trevägsventil är ofta utrustad med ett elektriskt ställdon ...
Det tredje alternativet är att leverera en cirkulationspump:
Cirkulationspumpen (1) driver kylvätskan längs primärringen från pannan till ... pannan, och pumpen (2) driver kylvätskan längs sekundärringen, det vill säga på det varma golvet.
Principen för drift av primär-sekundära ringar
Primärringen är en struktur i värmesystemet som i grunden förbinder alla sekundära ringar och också fångar upp intilliggande pannring. Grundregeln för sekundära ringar, så att de inte beror på den primära, är att observera längden mellan sekundärringens tänder, som inte bör överstiga fyra diametrar på den primära
Till exempel, för att beräkna den längsta längden mellan utslagen, så att ringen fungerar fritt, är det värt att exakt ange diametern på den primära ringstrukturen. Detta rör är dessutom bundet med kopparmaterial, eftersom elementet leder till höga temperaturer. Till exempel: ta en rörlängd på 26 mm, bredden på ett sådant rör överstiger inte några millimeter. Vi tar 1 mm från varje sida av väggen, vilket innebär att rörets innerdiameter blir 24 mm.
För att beräkna avståndet mellan utslagen multipliceras det resulterande värdet (vi har 24) med 4, eftersom avståndet ska vara lika med fyra diametrar.Som ett resultat bör avståndet mellan utslagen efter beräkningar inte vara mer än 96 mm. I själva verket kommer alla utslagsplatser nödvändigtvis att lödas ihop.
Varje design med en hydraulisk nivellering har en fjäderbelastad backventil i varje sekundärring. Om du inte följer sådana rekommendationer, sker parasitisk cirkulation genom platser som inte fungerar.
Dessutom är det inte tillrådligt att använda en cirkulationspump på motsatt rörledning. Detta orsakar ofta tryckförändringar på grund av det stora avståndet från expansionskärlet i ett slutet system.
Ett annat till synes uppenbart faktum, men som många glömmer. Inga kulventiler ska installeras mellan utslagsplatserna. Att försumma denna regel kommer att leda till att båda pumparna blir beroende av grannens arbete.
Tänk på ett användbart tips för att arbeta med cirkulationspumpar. För att ventilfjädrarna inte ger ljud under drift är det värt att komma ihåg en regel - backventilen är installerad på ett avstånd av 12 rörledningsdiametrar. Till exempel: med en rördiameter på 23 mm blir avståndet mellan ventilerna 276 mm (23x12). Endast på detta avstånd kommer ventilerna inte att ljuda.
Dessutom rekommenderas enligt denna princip att utrusta pumpen med en längd på 12 diametrar av en lämplig rörledning. Mät allt från de T-formade förgreningarna. På dessa ställen, den turbulenta typen med effekten av återcirkulation (virvel av vätskeflöden). Det är deras bildning vid konturens hörnpunkter som skapar ett obehagligt ljud. Dessutom skapar denna funktion ytterligare ett minimalt motstånd.
Grundläggande principer för hydraulisk beräkning av ett värmesystem
Tyst drift av det projicerade värmesystemet måste säkerställas i alla driftsätt. Mekaniskt ljud uppstår på grund av temperaturförlängning av rörledningar i avsaknad av expansionsfogar och fasta stöd på värmesystemets elnät och stigare.
Vid användning av stål- eller kopparrör sprider sig buller i hela värmesystemet, oavsett avståndet till bullerkällan, på grund av metallernas höga ljudkonduktivitet.
Hydrauliskt ljud uppstår på grund av betydande flödesturbulens som uppstår vid en ökad hastighet av vattenrörelse i rörledningar och med en betydande strypning av kylvätskeflödet med en reglerventil. Därför är det nödvändigt att ta hänsyn till den möjliga källan och i alla faser av konstruktionen och den hydrauliska beräkningen av värmesystemet, när man väljer varje reglerventil och balansventil, när man väljer värmeväxlare och pumpar, när man analyserar temperaturförlängningar i rörledningar. ljudnivå som genereras för att välja lämplig utrustning och tillbehör för givna initiala förhållanden.
Syftet med den hydrauliska beräkningen, förutsatt att det tillgängliga tryckfallet vid uppvärmningssystemets inlopp används, är:
• bestämning av diametrar på värmesystemets sektioner;
• urval av reglerventiler installerade på grenar, stigare och anslutningar för värmeenheter;
• val av bypass-, delnings- och blandningsventiler;
• val av balansventiler och bestämning av värdet på deras hydrauliska justering.
Under idrifttagning av värmesystemet ställs balanseringsventilerna in på projektinställningarna.
Innan du fortsätter med den hydrauliska beräkningen är det nödvändigt att ange den beräknade värmebelastningen för varje värmare i värmesystemschemat, vilket är lika med den beräknade värmebelastningen för rummet Q4. Om det finns två eller flera värmare i rummet är det nödvändigt att dela värdet på den beräknade belastningen Q4 mellan dem.
Då ska den huvudsakliga beräknade cirkulationsringen väljas.Varje cirkulationsring i värmesystemet är en sluten slinga av på varandra följande sektioner, som börjar från cirkulationspumpens utloppsrör och slutar med cirkulationspumpens sugrör.
I ett uppvärmningssystem med ett rör är antalet cirkulationsringar lika med antalet stigare eller horisontella grenar, och i ett tvårörs uppvärmningssystem är antalet uppvärmningsanordningar. Balansventiler måste finnas för varje cirkulerande ring. Därför är antalet balanseringsventiler lika med antalet stigare eller horisontella grenar i ett enrörsvärmesystem och i ett tvårörs värmesystem - antalet värmeenheter där balansventiler är installerade på returanslutningen av värmaren.
Den huvudsakliga designcirkulationsringen tas enligt följande:
• i system med kylvätskans strömförsörjning i elnätet: för enrörssystem - en ring genom den mest belastade stigaren, för tvårörssystem - en ring genom bottenvärmaren på den mest belastade stigaren. Därefter beräknas cirkulationsringarna genom extrema stigare (nära och långt);
• i system med en återvändsgrändrörelse för kylvätskan i elnätet: för enrörssystem - en ring genom de mest belastade av de mest avlägsna stigarna, för tvårörssystem - en ring genom bottenvärmaren för de mest belastade av de mest avlägsna stigarna. Sedan utförs beräkningen av de återstående cirkulationsringarna;
• i horisontella värmesystem - en ring genom den mest belastade grenen på byggnadens nedre våning.
En av två riktningar för hydraulisk beräkning av huvudcirkulationsringen bör väljas.
Den första riktningen för hydraulisk beräkning består i det faktum att rörens diametrar och tryckförlusten i ringen bestäms av den specificerade optimala rörelsehastigheten för kylvätskan i varje sektion av huvudcirkulationsringen, följt av valet av cirkulationspump.
Kylvätskans hastighet i horisontellt belägna rör bör tas minst 0,25 m / s för att säkerställa avlägsnande av luft från dem. Det rekommenderas att ta den optimala konstruktionsrörelsen för kylvätskan för stålrör - upp till 0,3 ... 0,5 m / s, för koppar- och polymerrör - upp till 0,5 ... 0,7 m / s, samtidigt som värdet på specifikt friktionstryckförlust R inte mer än 100 ... 200 Pa / m.
Baserat på resultaten av beräkningen av huvudringen beräknas de återstående cirkulationsringarna genom att bestämma det tillgängliga trycket i dem och välja diametrarna efter det ungefärliga värdet för den specifika tryckförlusten Rav (med metoden för specifikt tryckförlust).
Första beräkningsriktningen den används som regel för system med en lokal värmegenerator, för värmesystem med deras oberoende anslutning till uppvärmningsnät, för uppvärmningssystem med beroende anslutning till uppvärmningsnät, men otillräckligt tillgängligt tryck vid ingången till uppvärmningsnät (utom för blanda noder med en hiss).
Det cirkulationspumpens Рн, Pa som krävs för att välja cirkulationspumpens standardstorlek ska bestämmas beroende på typ av värmesystem:
• för vertikala enrörs- och bifilarsystem enligt formeln:
Rn = ΔPs.о. - Re
• för horisontella enrörs- och bifilar, tvårörssystem enligt formeln:
Rn = ΔPs.о. - 0,4 Re
där: ΔP.o - tryckförlust. i den huvudsakliga designcirkulationsringen, Pa;
Pe är det naturliga cirkulationstrycket som härrör från kylning av vatten i uppvärmningsanordningar och rör i cirkulationsringen, Pa.
Den andra riktningen för hydraulisk beräkning består i det faktum att valet av rördiametrar i konstruktionssektionerna och bestämningen av tryckförluster i cirkulationsringen utförs enligt det ursprungligen angivna värdet av det tillgängliga cirkulationstrycket för värmesystemet. I detta fall väljs sektionernas diameter enligt det ungefärliga värdet för den specifika tryckförlusten Rav (enligt metoden för specifik tryckförlust). Enligt denna princip beräknas värmesystem med naturlig cirkulation, värmesystem med beroende anslutning till uppvärmningsnät (med blandning i hissen; med en blandningspump på överdelen med tillräckligt tillgängligt tryck vid ingången till uppvärmningsnät; utan blandning med tillräckligt tillgängligt tryck vid ingången till värmenätverk) ...
Som den initiala parametern för den hydrauliska beräkningen är det nödvändigt att bestämma värdet på det tillgängliga cirkulerande tryckfallet ΔPР, vilket i naturliga cirkulationssystem är lika med
ΔPР = Pe,
och i pumpsystem bestäms det beroende på typen av värmesystem:
• för vertikala enrörs- och bifilarsystem enligt formeln:
ΔPР = Rn + Re
• för horisontella enrörs- och bifilar, tvårörssystem enligt formeln:
ΔPР = Rn + 0,4
