Расчет однотрубной системы отопления: tvin270584 — LiveJournal
Наверное, нет смысла подвергать сомнению утверждение, что автономный обогрев собственного жилища имеет ряд преимуществ перед централизованными системами отопления. Единственным недостатком можно считать достаточно большие первоначальные вложения, львиную долю которых составляет проведение гидравлического расчета однотрубной системы отопления. В этой публикации мастер сантехник расскажет, как самостоятельно рассчитать однотрубную отопительную систему.
Устройство однотрубной схемы отопления
Однотрубная система отопления – это схемное решение на разводку труб внутри зданий с подключением приборов нагрева. Такая схема видится наиболее простой и эффективной. Сооружение отопительной системы по варианту «одной трубой» обходится домовладельцам дешевле иных способов.
Но устройству такой схемы обязательно должен предшествовать расчет однотрубной системы отопления для повышения КПД.
Гидравлическая устойчивость системы традиционно обеспечивается оптимальным подбором условного прохода трубопроводов.
Именно к таким отопительным системам прямое отношение имеет однотрубная схема с вертикальным/горизонтальным монтажом радиаторов и при полном отсутствии запорно-регулирующей арматуры на стояках (ответвлениях к приборам).
Методом изменения диаметров труб в однотрубной кольцевой схеме отопления можно достаточно точно сбалансировать имеющие место потери давления. Управление же потоками теплоносителя внутри каждого отдельного нагревательного прибора обеспечивает установка терморегулятора.
Обычно в рамках процесса конструирования отопительной системы по однотрубной схеме на первом этапе выстраиваются узлы обвязки радиаторов. На втором этапе выполняют увязку циркуляционных колец.
Классическое схемное решение, где для протока теплоносителя и распределения воды по тепловым радиаторам используется одна труба. Эта схема относится к наиболее простым вариантам |
Конструирование узла обвязки отдельно взятого прибора предполагает определение потерь давления на узле. Выполняется расчёт с учётом равномерного распределения потока теплоносителя терморегулятором относительно точек подключения на этом схемном участке.
В рамках той же операции выполняется расчёт коэффициента затекания, плюс определение диапазона параметров распределения потоков на замыкающем участке. Уже опираясь на рассчитанный диапазон веток, выстраивают циркуляционное кольцо.
Увязывание циркуляционных колец
Чтобы качественно выполнить увязку циркуляционных колец однотрубной схемы, предварительно выполняется расчёт по возможным потерям давления (∆Ро). При этом не учитывают потери давления на регулировочном вентиле (∆Рк).
Далее по значению расхода теплоносителя на конечном участке циркуляционного кольца и по значению ∆Рк (график в технической документации на прибор), определяется величина настройки регулировочного вентиля.
Этот же показатель можно определить по формуле:
Кв=0,316G / √∆Рк
Здесь Кв – величина настройки; G – расход теплоносителя, ∆Рк – потери давления на регулировочном вентиле.
Аналогичные расчёты выполняются для каждого отдельного регулирующего вентиля однотрубной системы. Правда, диапазон потерь давления на каждом РВ вычисляют по формуле:
∆Рко=∆Ро + ∆Рк — ∆Рn
Где: ∆Ро – возможные потери давления; ∆Рк – потери давления на РВ; ∆Рn – потери давления на участке n-циркуляционного кольца (без учёта потерь в РВ).
Если в результате расчётов необходимые значения для однотрубной системы отопления в целом не были получены, рекомендуется применить вариант однотрубной системы, куда входят автоматические регуляторы расхода.
Такие устройства, как автоматические регуляторы, монтируются на концевых участках схемы (узлы соединений на стояках, отводящие ветки) в точках подключения к возвратной линии.
Если технически изменить конфигурацию автоматического регулятора (поменять местами кран слива и пробку), установка приборов возможна и на линиях подачи теплоносителя.
С помощью автоматических регуляторов расхода осуществляется увязывание циркуляционных колец. При этом определяются потери давления ∆Рс на концевых участках (стояки, приборные ветки). Остаточные потери давления в границах циркуляционного кольца распределяют между общими участками трубопроводов (∆Рмр) и общим регулятором расхода (∆Рр).
Значение временной настройки общего регулятора выбирается по представленным в технической документации графикам, с учётом ∆Рмр концевых участков. Рассчитывают потери давления на концевых участках формулой:
∆Рс=∆Рпп — ∆Рмр — ∆Рр
Здесь: ∆Рр – расчётное значение; ∆Рпп – заданный перепад давлений; ∆Рмр – потери Рраб на участках трубопроводов; ∆Рр – потери Рраб на общем РВ.
Настройку автоматического регулятора основного циркуляционного кольца (при условии изначально не заданного перепада давлений) осуществляют с учётом установки минимально возможного значения из диапазона настройки в технической документации прибора. Качество управляемости потоков автоматикой общего регулятора контролируют по разности потерь давления на каждом отдельном регуляторе стояка или приборной ветки.
Применение и экономическое обоснование
Отсутствие требований к температуре охлаждённого теплоносителя является отправной точкой для проектирования однотрубных отопительных систем на терморегуляторах с установкой терморегулятора на подводящих линиях радиаторов. При этом обязательным является оснащение теплового пункта автоматической регулировкой.
Схемные решения, где отсутствуют терморегулирующие приборы на подводящих линиях радиаторов, также используются на практике. Но применение подобных схем обусловлено несколько иными приоритетами обеспечения микроклимата.
Обычно однотрубные схемы, где отсутствует автоматическое регулирование, применяют для групп помещений, спроектированных с учётом компенсации тепловых потерь (50% и более) за счёт дополнительных устройств (приточная вентиляция, кондиционирование, электрический подогрев).
Также устройство однотрубных систем встречается в проектах, где нормативами допускается температура теплоносителя, превышающая граничное значение рабочего диапазона терморегулятора.
Экономическому обоснованию для реализации такой схемы подлежит расположение магистральных стояков в разных точках конструкции. Основными критериями расчёта служит стоимость двух главных материалов:
- Металлических (пластиковых) труб;
- Металлических (пластиковых) фитингов.
Согласно практическим примерам реализации периметральной однотрубной системы, увеличение Dу проходного сечения трубопроводов в два раза сопровождается увеличением расходов на закупку труб в 2-3 раза. А расходы по фитингам возрастают до 10-ти кратного размера в зависимости от того, из какого материала изготовлены фитинги.
Расчётные основы для монтажа
Монтаж однотрубной схемы, с точки зрения расположения рабочих элементов, практически не отличается от устройства тех же двухтрубных систем.
Прокладка трубопроводов осуществляется на высоте 70-100 мм от верхней границы напольного плинтуса. Или монтаж делают под декоративным плинтусом высотой 100 мм и более, шириной до 40 мм. Современным производством выпускаются такие специализированные накладки под монтаж сантехнических или электрических коммуникаций.
Обвязка радиаторов выполняется схемой «сверху-вниз» с подводом труб на одной стороне или по обеим сторонам. Расположение терморегуляторов «по конкретной стороне» не критичное, но если монтаж прибора отопления выполняется рядом с балконной дверью, установку ТР выполняют обязательно на дальней от двери стороне.
Прокладка труб за плинтусом видится преимущественной с декоративной точки зрения, но заставляет вспомнить о недостатках, когда дело касается прохождения участков, где есть внутрикомнатные дверные проёмы.
Соединение отопительных приборов (радиаторов) с однотрубными стояками выполняется по схемам, допускающим незначительное линейное удлинение труб или по схемам с компенсацией удлинения труб в результате температурных перепадов. Третий вариант схемных решений, где предполагается использование трёхходового регулятора, не рекомендуется по соображениям экономии.
Если устройство системы предусматривает прокладку стояков, скрытых в штробах стен, рекомендуется использовать в качестве присоединительной арматуры угловые терморегуляторы.
| Варианты подключения: 1,2 – для систем, допускающих линейное расширение труб; 3,4 – для систем, рассчитанных под использование дополнительных источников тепла; 5,6 – решения на трёхходовых клапанах считаются невыгодными |
Диаметр трубного ответвления к приборам отопления рассчитывается по формуле:
D >= 0.7√V
Где: 0,7 – коэффициент, V – внутренний объём радиатора.
Ответвление выполняется с некоторым уклоном (не менее 5%) в направлении свободного выхода теплоносителя.
Выбор основного циркуляционного кольца
Если проектное решение предполагает устройство системы отопления на основе нескольких циркуляционных колец, необходим выбор основного циркуляционного кольца. Выбор теоретически (и практически) должен выполняться по максимальному значению теплопередачи наиболее удалённого радиатора.
Этот параметр в какой-то степени влияет на оценку гидравлической нагрузки в целом, приходящейся на циркуляционное кольцо.
Рассчитывается теплопередача отдалённого прибора формулой:
Атп = Qв / Qоп + ΣQоп
Где: Атп – расчётная теплопередача удалённого прибора; Qв – необходимая теплопередача удалённого прибора; Qоп – теплопередача от радиаторов в помещение; ΣQоп – сумма необходимой теплопередачи всех приборов системы.
При этом параметр суммы необходимой теплопередачи может состоять из суммы значений приборов, призванных обслуживать здание в целом или только часть здания.
Например, при расчёте тепла отдельно для помещений, охватываемых одним отдельным стояком или отдельно взятых площадей, обслуживаемых приборной веткой.
А вообще расчётная теплопередача любого иного отопительного радиатора, установленного в системе, рассчитывается немного другой формулой:
Атп = Qоп / Qпом
Qоп – необходимая тепловая передача для отдельного радиатора; Qпом – тепловая потребность для конкретного помещения, где используется однотрубная схема.
Практический пример расчёта
Для жилого дома требуется однотрубная система с управлением от терморегулятора.
Значение номинальной пропускной способности прибора на максимальной границе настройки составляет 0,6 м3/ч/бар (к1). Максимально возможная характеристика пропускной способности для этого значения настройки – 0,9 м3/ч/бар (к2). Максимально возможный перепад давления ТР (при уровне шума 30дБ) – не более 27 кПа (ΔР1). Напор насоса 25 кПа (ΔР2) Рабочее давление для системы отопления – 20 кПа(ΔР).
Нужно определить диапазон потерь давления для ТР (ΔР1).
Значение внутренней теплопередачи рассчитывают формулой:
Атр = 1 – к1/к2 (1 – 06/09) = 0,56
Отсюда вычисляется требуемый диапазон потерь давления на ТР:
ΔР1 = ΔР * Атр (20 * 0,56…1) = 11,2…20 кПа
Если самостоятельные расчеты приводят к неожиданным результатам, лучше обратиться к специалистам или для проверки воспользоваться компьютерным калькулятором.
Видео
В сюжете – Подробный разбор расчетов с помощью компьютерной программы с пояснениями по монтажу и улучшению функциональности системы
В сюжете – Типичные ошибки в однотрубной системе
В сюжете – Исправляем ошибки в однотрубной системе
Следует отметить, что полномасштабный расчёт даже самых простых решений сопровождается массой вычисляемых параметров. Конечно же, вычислять всё без исключения справедливо при условии организации конструкции отопления, близкой к идеальной структуре. Однако в реальности ничего идеального нет.
Поэтому зачастую полагаются на расчёты как таковые, а также на практические примеры и на результаты работы этих примеров.
Особо популярен такой подход для частного домостроения.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать тепловой расчёт системы отопления — формулы, справочные данные и конкретный пример
Источник
https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2019/10/Raschet-odnotrubnoy-sistemy-otopleniya.html
Правильный расчет системы отопления и его основные моменты
Рассмотрен подробный расчет системы отопления дома со всеми особенностями и сложностями, перечислены источники отопления, которые чаще всего являются вспомогательными, а также подробно рассмотрена однотрубная и двухтрубная система отопления.
В процессе строительства частных домов возникает вопрос выбора отопительного оборудования с целью обеспечения комфорта и создания уютных условий проживания. Рассмотрим, как правильно осуществить расчет системы отопления с учётом различных особенностей. Среди различных способов обогрева частного дома самой распространенной на данный момент признана индивидуальная система водяного отопления.
(См. также: Выгодное отопление коттеджа. Система отопления «Ленинградка»)
Рисунок 1: Одна из систем отопления дома
Современные источники отопления дома
Электрические нагревательные приборы, к которым относятся тепловентиляторы, инфракрасные обогреватели, масляные радиаторы, тепловые пушки, «теплые полы» и другие, а также камины и печи чаще всего используют как вспомогательные источники отопления. Частный дом с системой воздушного отопления – чрезвычайная редкость.
Следует заметить, что есть общепринятые нормы удельной мощности котла в зависимости от климатических зон:
- W = 1,5 – 2,0 кВт – в Северных районах.
- W = 1,2 – 1,5 кВт – в Центральных районах;
- W = 0,7 – 0,9 кВт – в Южных районах;
С помощью формулы W кот. = S*W / 10 можно рассчитать мощность котла.
Расчет системы отопления дома включает в себя расчет мощности, при проведении которого следует учитывать следующие параметры: (См.
также: Расчет котла отопления)
- S — общая площадь помещения, которое отапливается;
- W – мощность котла (удельная) на 10 м3, которая определяется с учетом климатических особенностей региона.
Совет! С целью упрощения системы расчетов можно применить среднее значение удельной мощности котла (W), которое равно единице. Следовательно, нормативная мощность котла принимается из расчета 10 кВт на 100м2 помещения, которое отапливается. Например:
1) S = 100 м2 – площадь помещения, которое отапливается;
2) W = 1,2 кВт – удельная мощность Центральных районов.
W кот. = 100*1,2/10=12 кВт.
Рисунок 2: Проектирование системы отопления
Особенности проектирования системы отопления
Тип отопления напрямую зависит от площади дома.В силу малой инерционности систему с естественной циркуляцией можно использовать для сооружений площадью не более 100м2. Расчет и проектирование систем отопления осуществляется с учетом целого ряда особенностей.
Например, для зданий с большей площадью необходима принудительная циркуляция теплоносителя. Данный тип теплоносителя обеспечивается включением циркуляционных насосов в систему. (См. также: Что надо знать о проектировании отопления)
Совет! Для повышения длительности срока службы деталей, циркуляционные насосы нужно установить в обратную линию, которая ведет непосредственно к котлу от отопительных приборов. Таким образом, удается избавить контакт деталей с горячей водой.
Рисунок 3: Конструкция циркуляционного насоса
Требования к циркуляционным насосам
Поскольку циркуляционные насосы непрерывно работают, существуют определенные требования, которым они должны соответствовать:
- бесшумность работы;
- простота эксплуатации;
- низкий уровень энергопотребления;
- надежность;
- долговечность.
Рисунок 4: Циркуляционные насосы
Особенности расчета системы отопления
Гидравлический расчет системы отопления является одним из наиболее трудоемких и сложных этапов в процессе проектирования систем отопления водяного типа.
Перед проведением проектирования необходимо выполнить расчетно-графические работы: (См. также: Как рассчитать радиаторы отопления)
Рисунок 5: Программа для проведения гидравлического расчета
Двухтрубная система отопления
Расчетный участок трубопровода – это участок фиксированного диаметра со стабильным расходом теплоносителя, который определяется тепловым балансом отапливаемого помещения. Расчет двухтрубной системы отопления включает в себя нумерацию расчетных участков, которую стоит начать с источника теплоты (теплового генератора или ИТП). Как правило, на подающей магистрали узловые точки в ответвленных местах выделяют заглавными буквами. Соответственные узлы указывают со штрихом на сборных магистральных трубопроводах.
Рисунок 6: Двухтрубная система отопления
Что касаемо узловых точек на стояках (в местах, где ответвляются распределительные приборные ветки), то их обозначают простыми арабскими цифрами, соответствующими номеру этажа (для горизонтальных систем) или отвечают номеру приборной ветки-стояка (для вертикальных систем).
Данные номера выделяют штрихом в местах сбора потоков теплоносителя. Каждый расчетный участок нумеруется двумя буквами или цифрами, которые должны соответствовать началу участка и его концу.
Вертикальная система отопления
При вертикальных системах отопления нумерацию стояков (приборных веток) следует выполнять цифрами арабского алфавита в направлении по часовой стрелке, начиная от квартиры, которая на плане этажа расположена в верхней левой части по периметру здания. С помощью планов, вычерченных в масштабе, определяют длину участков трубопроводов с точностью до 0,1 м.
Рисунок 7: Двухтрубная вертикальная схема отопления
Расчет системы отопления частного дома не обходится без расчета тепловой нагрузки участка, поэтому необходимо определить тепловой поток, который на подающих трубах передает или уже передал теплоноситель. Тепловую нагрузку нужных участков системы трубопроводов (распределительных и сборных) рассчитывают с округлением до 10 Вт, и определяют только после распределения тепловой нагрузки среди всех приборов и приборных веток, которые отапливаются.
Принято указывать тепловую нагрузку участка – Qi-j (Вт) над выносной линией, а его длину – li-j (м) под выносной линией.
Однотрубная система отопления
Расчет однотрубных систем немного отличается от расчета двухтрубных небольшим количеством особенностей при определении необходимой поверхности нагревательных приборов, а также при установлении размера и диаметра замыкающих участков и подводок данных нагревательных приборов. Порядок расчета данной системы отопления совпадает свыше приведенным примером расчета двухтрубной системы.
Расчет однотрубной системы отопления начинается с того, что следует рассчитать диаметры стояков и магистралей по давлению. Также можно произвести расчет по обратной схеме: изначально найти диаметры по кольцу прибора, потом определить диаметры замыкающих участков. При данном расчете коэффициент затекания определяется по графику, который составляется за результатами проведенных исследований.
Рисунок 8: Однотрубная система отопления
Важно! При расчетах нельзя использовать заранее принятое количество воды, которая затекает в нагревательные приборы, поскольку этот показатель не является фиксированным и постоянным, а меняется под влиянием различного рода факторов.
Инструмент для одной трубы Danfoss
Добро пожаловать в
1
Информация о проекте
2
Информация о здании
3
Ориентировочная цена
Шаг 1
Расскажите нам о своем проекте
Информация о проекте
Название проекта
Добро пожаловать в наш инструмент для расчета стоимости реконструкции однотрубной системы. Этот простой в использовании инструмент предоставит вам точную оценку затрат на энергоэффективную реконструкцию ваших многоквартирных домов со старыми неэффективными однотрубными системами отопления.
Улица и номер улицы
Почтовый индекс
Город
Страна UKЛатвия
Контактная информация (необязательно)
Имя
Фамилия
Номер телефона
Адрес электронной почты
Я согласен с условиями.
Однотрубная модернизация по сравнению с двухтрубной
Почему однотрубная модернизация?
Исторически многие многоквартирные дома были оборудованы однотрубной радиаторной системой отопления. В настоящее время такие системы уже не соответствуют требованиям энергоэффективности, слишком много тепла теряется. Надлежащим образом выполненная реконструкция однотрубной системы может помочь повысить энергоэффективность при небольших инвестициях. Этот инструмент предоставляет вам реалистичную оценку затрат на такую реконструкцию путем установки специального динамического решения для гидравлической балансировки в каждом из стояков здания.
Почему бы не установить двухтрубную систему?
Другим вариантом повышения энергоэффективности системы отопления является модернизация всей системы до широко используемой в настоящее время двухтрубной системы отопления.
Обычно результатом является еще большее увеличение эффективности. Но имейте в виду, что затраты на модернизацию всей системы увеличиваются, а также увеличиваются сроки окупаемости. Кроме того, для надлежащей модернизации установщик должен внести существенные изменения в систему и иметь доступ к каждому радиатору в каждой квартире. Это требует надежного управления проектом и постоянного сотрудничества со стороны жителей.
Реконструкция однотрубной системы Danfoss — это лучшее экономичное решение для всех зданий со старой однотрубной системой отопления.
Ремонт однотрубных систем всех типов
На практике существуют различные типы однотрубных систем отопления.
Есть традиционная система, T-система, P-система и многое другое. Однотрубное решение Danfoss для реконструкции эффективно для всех типов однотрубных систем.
Однотрубное решение Danfoss для реконструкции
Реконструкция однотрубной системы Danfoss позволяет повысить энергоэффективность вашего здания на 20 %, а срок окупаемости обычно составляет около 2–3 лет.
Вот как это работает:
В каждом из стояков здания установлен динамический гидробалансировочный клапан типа AB-QM для эффективного распределения нагретой воды по зданию. Каждый из них настроен на расчетный расход исходя из тепловой мощности подключенных радиаторов. Клапаны устраняют типичные ситуации с переливом в однотрубной системе, в основном могут быть установлены в подвале здания, и работа обычно завершается в течение одного дня.
Кроме того, установлен электронный контроллер типа CCR3+.
Он управляет термоприводами TWA-Q, установленными на каждом клапане AB-QM. Электронные датчики температуры непрерывно передают температуру стояка на CCR3+. В случае, если температура обратного трубопровода определенного стояка становится слишком высокой и вызывает неэффективный нагрев, контроллер реагирует и временно перекрывает поток в этот стояк, закрывая клапан AB-QM с помощью привода TWA-Q.
Время действовать
Модернизация устаревшей однотрубной системы отопления в вашем доме еще никогда не была более актуальной и простой.
Оцените стоимость вашего здания с помощью этого простого в использовании инструмента. Просто выполните 3 шага и убедитесь, что сейчас самое время принять меры и приступить к обновлению вашей однотрубной системы.
- Повышение энергоэффективности для снижения затрат на отопление
- Применяется для всех типов однотрубных систем отопления
- Экономичный, простой и быстрый в установке
Подпишитесь на нашу рассылку
Наш информационный бюллетень для тех, кто хочет первым узнавать о новых трендах, тренингах и продуктах.
Это для тех, кто знает, что лучше потратить время на помощь клиентам, чем на поиск новостей. Это ты?
Изоляционная компания РИ МА СТ
Меню
- Дом
- Свяжитесь с нами
- О нас
- Почему стоит выбрать
- Занятость
- Паспорт безопасности
Строители и домовладельцы
- Специалисты по строительству
- Изоляция
- Владельцы домов
- Домашняя изоляция
- Icynene Spray Foam Isolation
- Изоляция из стекловолокна/целлюлозы
- Видеоролики по изоляции
- Отзывы
Промышленная, морская, механическая изоляция (услуги электростанций)
- Промышленный
- Изоляция труб, воздуховодов и резервуаров
- Съемные изоляционные одеяла
- Энергоаудит
- Звукоизоляция / шумоизоляция
- Морской
- Услуги электростанций
- Отзывы
Огнеупорные работы
- Огнеупорные работы
- Очистка промышленных котлов
- Отзывы
Однотрубные системы отопления
27 февраля 2015 г.
Однотрубные системы парового отопления
Однотрубные паровые системы являются распространенным средством отопления в Новой Англии. За прошедшие годы большинство этих систем были переведены с угля на газ или мазут, а котлы были обновлены. Большинство систем появились на рубеже веков, однако системы распределения остались прежними (если только в систему не вмешался благонамеренный, но дезинформированный мастер!). Типичная однотрубная система должна работать под давлением около 2 фунтов на квадратный дюйм и управляться одним термостатом. Когда котел включается, пар создает давление в системе, проталкивая воздух по трубам, который выходит через вентиляционные отверстия на распределительных линиях и радиаторах, в свою очередь нагревая здание. Когда термостат удовлетворяет требованиям, котел выключается, пар конденсируется, а воздух всасывается обратно в систему через вентиляционные отверстия.
Основной причиной потери энергии и дискомфорта в однотрубных системах является неравномерный нагрев.