Что учитывать при расчете однотрубной системы отопления

Однотрубная система отопления – одно из решений разводки труб внутри зданий с подключением отопительных приборов. Эта схема оказалась наиболее простой и эффективной. Построить тепловую ветку по варианту «одна труба» для домовладельцев дешевле, чем другими способами.

Для обеспечения работы контура необходимо провести предварительный расчет однотрубной системы отопления – это позволит поддерживать заданную температуру в доме и не допустить потери давления в сети. С этой задачей вполне можно справиться самостоятельно. Сомневаетесь в своих силах?

Мы расскажем, в чем особенности устройства однотрубной системы, приведем примеры рабочих схем, объясним, какие расчеты необходимо произвести на этапе проектирования отопительного контура.

Устройство однотрубного отопительного контура

Гидравлическая устойчивость системы традиционно обеспечивается оптимальным выбором номинального диаметра труб (DSL). Реализовать стабильную схему путем подбора диаметров, без предварительной наладки систем отопления с терморегуляторами, довольно просто.

именно к таким системам отопления напрямую относится однотрубная схема с вертикальной / горизонтальной установкой радиаторов и при полном отсутствии запорно-регулирующей арматуры на стояках (ответвлениях к приборам).

Наглядный пример установки радиаторного элемента в схему, организованную по принципу циркуляции для трубы. В этом случае используются металлопластиковые трубопроводы с металлической арматурой

Изменяя диаметры труб в однотрубном кольцевом контуре отопления, можно достаточно точно уравновесить возникающие потери давления. Регулирование потоков хладагента внутри каждого отдельного нагревательного устройства гарантируется установкой термостата.

Обычно в процессе проектирования системы отопления по однотрубной схеме на первом этапе строятся группы трубопроводов радиатора. На втором этапе выполняется подключение циркуляционных контуров.

Классическое схемотехническое решение, где используется труба для подачи теплоносителя и распределения воды по радиаторам отопления. Эта схема – один из самых простых вариантов (+)

При проектировании блока трубопроводов для отдельного устройства необходимо определить потерю давления в блоке. Расчет производится с учетом равномерного распределения потока хладагента термостатом относительно точек подключения на этом участке контура.

В рамках этой же операции рассчитывается коэффициент инфильтрации и определяется диапазон параметров распределения потока в секции закрытия. Уже исходя из рассчитанного диапазона ответвлений строят циркуляционное кольцо.

Подключение циркуляционных контуров

Чтобы качественно провести центровку циркуляционных колец однотрубного контура, делается предварительный расчет на любые потери напора (∆Ро). При этом не учитывается потеря давления на регулирующем клапане (∆Pk).

Кроме того, по величине расхода теплоносителя в торцевом сечении циркуляционного кольца и величине к (график в технической документации на устройство) определяется значение уставки регулирующего клапана.

Этот же показатель можно определить по формуле:

Kv = 0,316G / √∆Pk,

где это находится:

  • Кв – установленное значение;
  • G – расход теплоносителя;
  • К – потеря давления на регулирующем клапане.

Подобные расчеты производятся для каждого отдельного регулирующего клапана в однотрубной системе.

правда, диапазон потерь давления на каждой РВ рассчитывается по формуле:

Ко = ∆Ро + ∆Рк – ∆Рn,

где это находится:

  • О – возможные потери давления;
  • ∆Рк – потеря давления на РВ;
  • ∆Рn – потеря давления в сечении рециркуляционного кольца n (без учета потерь в RV).

Если в результате расчетов не были получены требуемые значения для всей однотрубной системы отопления, рекомендуется использовать вариант однотрубной системы, включающий автоматические регуляторы расхода.

На обратной линии теплоносителя установлен автоматический регулятор расхода. Устройство регулирует общий расход теплоносителя для всего однотрубного контура

Такие устройства, как автоматические регуляторы, монтируются на концевых участках контура (точки подключения на стояках, ответвлениях) в точках подключения к обратной линии.

Если технически изменить конфигурацию автоматического регулятора (поменять местами сливной кран и пробку), то возможна установка приборов и на подводящих магистралях теплоносителя.

С помощью автоматических регуляторов расхода контуры циркуляции подключаются. В этом случае перепад давления ∆Pc определяется на концевых участках (стойки, приборные отводы).

Остаточные перепады давления в границах циркуляционного кольца распределяются между общими участками труб (∆Pmr) и общим регулятором расхода (∆Pp).

Значение общей уставки времени регулятора выбирается по таблицам, представленным в технической документации, с учетом ∆Pmr конечных участков.

Рассчитайте потерю давления на концевых участках по формуле:

С = ∆Рpp – ∆Рмр – ∆Рр,

где это находится:

  • ∆Рр – расчетное значение;
  • ∆Рpp – заданный перепад давления;
  • ∆Pmr – утечки Prab на участках трубопровода;
  • Р – потери Ррр на сумму РВ.

Регулировка автоматического регулятора главного циркуляционного контура (при условии, что перепад давления изначально не задавался) осуществляется с учетом установки минимально возможного значения из диапазона регулировки в технической документации на устройство.

Качество регулирования расхода автоматикой общего регулятора контролируется разницей перепадов давления на каждом отдельном регуляторе стояка или ответвления прибора.

Применение и бизнес-кейс

Отсутствие требований к температуре охлаждаемого теплоносителя является отправной точкой при проектировании однотрубных систем отопления на термостатах с установкой ТП на подводящих магистралях радиаторов. В этом случае необходимо оборудовать подстанцию ​​автоматическим регулированием.

Термостат установлен на магистрали, подающей теплоноситель к радиатору отопления. Для монтажа использовалась металлическая арматура, удобная для работы с полипропиленовыми трубами

На практике используются и схемные решения, где на подводящих линиях радиаторов нет термостатических устройств. Но использование таких схем связано с несколько другими приоритетами обеспечения микроклимата.

Обычно однотрубные схемы, где нет автоматического регулирования, используются для групп помещений, спроектированных с учетом компенсации тепловых потерь (50% и более) за счет дополнительных устройств: приточной вентиляции, кондиционирования, электрического отопления.

Кроме того, устройство однотрубных систем встречается в проектах, где стандарты допускают температуру теплоносителя, превышающую предельное значение рабочего диапазона термостата.

Проекты многоквартирных домов, в которых работа системы отопления увязана с учетом потребляемого тепла по счетчикам, как правило, строятся по однотрубной схеме периметра.

Однотрубная схема периметра – это своеобразная «классика жанра», которая часто применяется в практике строительства муниципального и частного жилья. Считается простым и дешевым по нескольким условиям (+)

Экономическая обоснованность реализации данной схемы зависит от расположения основных стояков в разных точках конструкции.

Основным критерием расчета является стоимость двух основных материалов – труб отопления и фитингов.

Согласно практическим примерам реализации периметральной однотрубной системы увеличение Dy проходного сечения труб в два раза сопровождается увеличением закупочной стоимости труб в 2 раза. 3. А стоимость фурнитуры увеличивается до 10 раз в зависимости от материала, из которого она сделана.

Расчетная база для установки

Монтаж однотрубного контура по расположению рабочих элементов практически не отличается от устройства таких же двухтрубных систем. Столбы ствола обычно располагаются вне жилых помещений.

Правила СНиП рекомендуют прокладывать стояки внутри специальных колодцев или желобов. Линия квартир традиционно построена по периметру.

Пример размещения труб системы отопления в специально перфорированных стыках. Этот вариант устройства часто используется в современном строительстве

Трубы укладываются на высоте 70-100 мм от верхнего края основания пола. Или установка выполняется под декоративный плинтус высотой от 100 мм, шириной до 40 мм. Современное производство выпускает такие специализированные покрытия для монтажа сантехники или электрических коммуникаций.

Радиаторы транспортируются сверху вниз по трубам, подводимым с одной или с обеих сторон. Расположение термостатов «на определенной стороне» не критично, но если отопительный прибор устанавливается возле балконной двери, ТП следует устанавливать на самой дальней от двери стороне.

Прокладка труб за плинтусом кажется выгодной с точки зрения декора, но напоминает нам о недостатках, когда речь идет о проходе в помещениях, где есть межкомнатные двери.

Обвязка под декоративный плинтус. Можно сказать, что это классическое решение для однотрубных систем, вводимых в новостройках разного класса

Соединение отопительных приборов (радиаторов) с однотрубными стояками осуществляется по схемам, допускающим небольшое линейное удлинение труб, или по схемам с компенсацией удлинения трубы из-за разницы температур.

Третий вариант схемных решений, где предполагается использование трехходового регулятора, не рекомендуется из соображений экономии.

Если устройство системы предусматривает прокладку стояков, скрытых в пазах стен, в качестве соединительной арматуры рекомендуется использовать угловые термостаты типа RTD-G и запорную арматуру, аналогичную устройствам серии RLV.

Возможности подключения: 1,2 – для систем, допускающих линейное расширение труб; 3.4 – для систем, рассчитанных на использование дополнительных источников тепла; 5.6 – решения с трехходовыми клапанами считаются нерентабельными (+)

Диаметр патрубка к отопительным приборам рассчитывается по формуле:

D> = 0,7√В,

где это находится:

  • 0,7 – коэффициент;
  • V – внутренний объем радиатора.

Отвод выполняется с определенным уклоном (не менее 5%) в сторону свободного выхода теплоносителя.

Выбор основного циркуляционного контура

Если проектное решение предполагает установку системы отопления на основе нескольких циркуляционных контуров, необходимо выбрать основной циркуляционный контур. Теоретический (и практически) выбор должен быть сделан в соответствии с максимальной теплотой сгорания самого удаленного радиатора.

Этот параметр в определенной степени влияет на оценку гидравлической нагрузки в целом, приходящейся на циркуляционное кольцо.

Циркуляционное кольцо в виде структурной схемы. Таких колец может быть несколько для разных вариантов дизайна. При этом только одно кольцо является основным (+)

Теплопередача удаленного устройства рассчитывается по формуле:

ATp = Qv / Qop + ΣQop,

где это находится:

  • ATp – расчетная теплоотдача выносного устройства;
  • Qw – требуемая теплоотдача удаленного устройства;
  • Qop – передача тепла от радиаторов в комнату;
  •  ΣQop – сумма необходимой теплоотдачи всех устройств в системе.

В этом случае параметром суммы необходимой теплоотдачи может быть сумма значений устройств, предназначенных для обслуживания здания в целом или только его части. Например, путем отдельного расчета тепла для помещений, охваченных отдельным стояком, или отдельных участков, обслуживаемых приборным ответвлением.

Как правило, расчетная теплопередача любого другого радиатора отопления, установленного в системе, рассчитывается по несколько иной формуле:

ATp = Qop / Qpom,

где это находится:

  • Qop – теплоотдача, необходимая для отдельного радиатора;
  • Qпом – потребность в тепле для конкретного помещения, где используется однотрубная схема.

Самый простой способ разобраться в расчетах и ​​применении полученных значений – это использовать конкретный пример.

Практический пример расчета

В жилом доме необходима однотрубная система, управляемая термостатом.

Номинальное значение расхода устройства при максимальном пределе настройки составляет 0,6 м3 / ч / бар (k1). Максимально возможная характеристика расхода для этого установленного значения составляет 0,9 м3 / ч / бар (k2).

Максимально возможный перепад давления TP (при уровне шума 30 дБ) – не более 27 кПа (ΔP1). Напор насоса 25 кПа (ΔP2) Рабочее давление системы отопления – 20 кПа (ΔP).

необходимо определить диапазон потерь давления для ТП (ΔP1).

Значение внутренней теплопередачи рассчитывается следующим образом: Atr = 1 – k1 / k2 (1 – 06/09) = 0,56. Отсюда рассчитывается требуемый диапазон перепадов давления на ТП: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56… 1) = 11,2… 20 кПа.

Если самостоятельные расчеты приводят к неожиданным результатам, лучше всего обратиться к специалисту или воспользоваться компьютерным калькулятором для проверки.

Выводы и полезные видео по теме

Подробный разбор расчетов с помощью компьютерной программы с пояснениями по установке и улучшению функциональности системы:

Следует отметить, что полный расчет даже самых простых решений сопровождается множеством расчетных параметров. Конечно, рассчитывать все без исключения справедливо при условии, что отопительная конструкция устроена близко к идеальной. Однако на самом деле нет ничего идеального.

Поэтому они часто полагаются на расчеты как таковые, а также на практические примеры и результаты этих примеров. Особенно популярен такой подход для частного домостроения.

Есть что добавить или есть вопросы по расчету однотрубной системы отопления? Вы можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться своим опытом организации отопительного контура. Форма обратной связи находится в нижнем блоке.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-odnotrubnoj-sistemy-otopleniya.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: