- El dispositivo del esquema de un tubo de calefacción
- Ejemplo práctico de cálculo.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Un sistema de calefacción de un solo tubo es una de las soluciones para tuberías dentro de edificios con la conexión de dispositivos de calefacción. Tal esquema parece el más simple y efectivo. La construcción de una sucursal de calefacción en la variante de “una tubería” cuesta a los propietarios más baratos que otros métodos.
Para garantizar la eficiencia del esquema, es necesario realizar un cálculo preliminar de un sistema de calefacción de un solo tubo; esto ayudará a mantener la temperatura deseada en la casa y evitará la pérdida de presión en la red. Esta tarea es bastante realista para hacer frente por su cuenta. ¿Dudas de tus habilidades?
Le diremos cuáles son las características de un sistema de un solo tubo, daremos ejemplos de esquemas de trabajo, explicaremos qué cálculos deben realizarse en la etapa de planificación del circuito de calefacción.
El dispositivo del esquema de un tubo de calefacción
La estabilidad hidráulica del sistema se garantiza tradicionalmente mediante la selección óptima del paso condicional de las tuberías (D). Un esquema estable para implementar el método de selección de diámetros, sin el ajuste previo de los sistemas de calefacción con termostatos, es bastante simple.
Es en tales sistemas de calefacción que el esquema de una tubería con instalación vertical / horizontal de radiadores y en ausencia total de válvulas de cierre y control en las canalizaciones verticales (derivaciones a los aparatos) tiene una relación directa.
Un ejemplo ilustrativo de la instalación de un elemento de radiador en un circuito organizado según el principio de circulación por un solo tubo. En este caso se utilizan tuberías de metal-plástico con accesorios metálicos.
Mediante el método de cambiar los diámetros de las tuberías en un esquema de calentamiento de un solo tubo, es posible equilibrar con bastante precisión la pérdida de presión que se produce. El control del flujo de refrigerante dentro de cada dispositivo de calefacción individual proporciona la instalación de un termostato.
Por lo general, en el marco del proceso de diseño del sistema de calefacción, los cubos de radiador de una tubería se construyen en la primera etapa. En la segunda etapa, se realiza el acoplamiento de los anillos circulantes.
El diseño de circuito clásico, donde se usa una tubería para el flujo de refrigerante y la distribución de agua a través de radiadores de calor. Este esquema hace referencia a las opciones más simples (+).
Diseñar una unidad de tubería para un solo dispositivo implica determinar la pérdida de presión en el sitio. El cálculo se realiza teniendo en cuenta la distribución uniforme del flujo de refrigerante por el termostato en relación con los puntos de conexión en esta sección del circuito.
En el marco de la misma operación, se realiza el cálculo del coeficiente de fuga, más la determinación del rango de parámetros de distribución de flujo en la sección de cierre. Ya confiando en el rango calculado de ramas, construya un anillo circulante.
Atando anillos circulantes
Con el fin de realizar cualitativamente el acoplamiento de los anillos de circulación de un esquema de un solo tubo, se realiza un cálculo antes de las posibles pérdidas de presión (∆Ro). No tiene en cuenta la pérdida de presión en la válvula de control (∆Rk).
Además, el valor del flujo de refrigerante en la sección final del anillo de circulación y el valor de ∆Рк (gráfico en la documentación técnica del dispositivo) determina la cantidad de ajuste de la válvula reguladora.
El mismo indicador puede ser determinado por la fórmula:
Ap = 0.316G / √∆Рк,
donde:
- KV - configuración de valores;
- G - caudal de refrigerante;
- ∆Рк - pérdida de presión en la válvula de control.
Se realizan cálculos similares para cada válvula de control individual de un sistema de una tubería.
Sin embargo, el rango de pérdida de presión en cada PB se calcula mediante la fórmula:
∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,
donde:
- ∆Ro - pérdida de presión posible;
- ∆Рк - pérdida de presión sobre las sustancias radiactivas ;
- ∆Рn - pérdida de presión en el área del anillo n-circulante (excluyendo las pérdidas en las sustancias radiactivas ).
Si, como resultado de los cálculos, no se han obtenido los valores requeridos para el sistema de calefacción de un solo tubo, se recomienda aplicar la versión del sistema de un solo tubo, que incluye reguladores automáticos de flujo.
Regulador de caudal automático instalado en la línea de retorno del refrigerante. El dispositivo regula el caudal total para todo el esquema de una tubería.
Los dispositivos, como los reguladores automáticos, se montan en las secciones finales del circuito (nodos de conexión en elevadores, líneas de derivación) en los puntos de conexión a la línea de retorno.
Si es técnicamente cambiar la configuración del regulador automático (cambiar la válvula de drenaje y el tapón), la instalación de instrumentos también es posible en las líneas de suministro de refrigerante.
Con la ayuda de reguladores automáticos de flujo, los anillos de circulación están unidos. En este caso, se determina la pérdida de presión ∆Рс en las secciones finales (contrahuellas, derivaciones del instrumento).
La pérdida de presión residual en los límites del anillo circulante se distribuye entre las secciones comunes de las tuberías (Рмр) y el regulador de flujo general (∆Рр).
El valor de la configuración temporal del controlador común se selecciona de acuerdo con los programas presentados en la documentación técnica, teniendo en cuenta las secciones finales ∆Рмр.
Calcule la pérdida de presión en las secciones finales de la fórmula:
∆Pc = ∆Rpp - ∆Pmr - ∆Pp,
donde:
- ∆Рр - valor calculado;
- ∆Rpp - caída de presión especificada;
- ∆Рмр - Pérdidas de rrab en secciones de tubería;
- ∆Pp es la pérdida de Rrab en el PB total.
El ajuste del regulador automático del anillo de circulación principal (siempre que el diferencial de presión no se haya configurado inicialmente) se lleva a cabo teniendo en cuenta el ajuste del valor más bajo posible del rango de ajuste en la documentación técnica del dispositivo.
La calidad de control de los flujos por los controladores automáticos del regulador general se controla por la diferencia en la pérdida de presión en cada regulador individual del elevador o la rama del instrumento.
Solicitud y Caso de Negocio
La ausencia de requisitos para la temperatura del refrigerante refrigerado es el punto de partida para el diseño de sistemas de calefacción de una sola tubería en termostatos con la instalación de TP en las líneas de suministro de los radiadores. En este caso, es obligatorio equipar la unidad de calefacción con ajuste automático.
Termostato instalado en la línea que suministra refrigerante al radiador. Se utilizaron accesorios metálicos para la instalación, que son convenientes para trabajar con tuberías de polipropileno.
Las soluciones de circuitos donde no hay dispositivos termostáticos en las líneas de suministro de los radiadores también se utilizan en la práctica. Pero el uso de tales esquemas se debe a prioridades ligeramente diferentes para asegurar el microclima.
Por lo general, los esquemas de tubería única, donde no hay regulación automática, se utilizan para grupos de habitaciones diseñados teniendo en cuenta la compensación de las pérdidas de calor (50% o más) debido a dispositivos adicionales: ventilación de entrada, aire acondicionado, calefacción eléctrica.
Además, el dispositivo de sistemas de una tubería se encuentra en proyectos donde los estándares permiten la temperatura del refrigerante, excediendo el valor límite del rango de operación del termostato.
Los proyectos de edificios de apartamentos, donde el funcionamiento del sistema de calefacción se vincula teniendo en cuenta el calor consumido por medio de medidores, generalmente se construyen a lo largo de un esquema perimetral de una tubería.
El esquema perimetral de una tubería es un tipo de "clásico del género", que se utiliza a menudo en la práctica de la construcción de viviendas municipales y privadas. Se considera simple y económico para diferentes condiciones (+).
La justificación económica para la implementación de tal esquema es la ubicación de las principales bandas en diferentes puntos de la estructura.
El criterio de cálculo principal es el costo de los dos materiales principales: tuberías de calefacción y accesorios.
De acuerdo con ejemplos prácticos de la implementación de un sistema perimetral de una tubería, un aumento en Du del área de flujo de tuberías por dos veces se acompaña de un aumento en el costo de compra de tuberías de 2-3 veces. Y el costo de los accesorios aumenta a 10 veces el tamaño, dependiendo del material del que están hechos los accesorios.
Base estimada para la instalación.
La instalación de un esquema de un solo tubo, en términos de la ubicación de los elementos de trabajo, prácticamente no es diferente del dispositivo de los mismos sistemas de dos tubos. Los elevadores del tronco, como regla general, se encuentran fuera de los locales residenciales.
Se recomienda por las reglas de SNiP colocar las canalizaciones verticales dentro de minas especiales o canaletas. La rama del apartamento se construye tradicionalmente alrededor del perímetro.
Un ejemplo de la colocación de tuberías del sistema de calefacción en multas especialmente perforadas. Esta opción de dispositivo se utiliza a menudo en la construcción moderna.
Las tuberías se colocan a una altura de 70-100 mm desde el borde superior del zócalo del piso. O la instalación se realiza bajo un zócalo decorativo con una altura de 100 mm o más, hasta 40 mm de ancho. La producción moderna produce tales almohadillas especializadas para la instalación de plomería o comunicaciones eléctricas.
La unión de los radiadores se realiza mediante el esquema de "arriba hacia abajo" con el suministro de tuberías en un lado o en ambos lados. La ubicación de los termostatos "en un lado específico" no es crítica, pero si la instalación de un dispositivo de calefacción se realiza cerca de la puerta del balcón, la instalación del ТР siempre se realiza en el lado alejado de la puerta.
La colocación de tuberías detrás del zócalo parece ser preferencial desde un punto de vista decorativo, pero nos recuerda que debemos recordar las deficiencias cuando se trata del paso de secciones donde hay puertas interiores.
Tuberías tendidas bajo un zócalo decorativo. Se puede decir que es una solución clásica para sistemas de una tubería implementados en edificios nuevos de diferentes clases.
La conexión de los dispositivos de calefacción (radiadores) con elevadores de una tubería se lleva a cabo de acuerdo con esquemas que permiten un ligero alargamiento lineal de las tuberías o de acuerdo con esquemas con compensación del alargamiento de la tubería como resultado de las diferencias de temperatura.
La tercera variante de soluciones de circuitos, donde se supone que debe utilizar un regulador de tres vías, no se recomienda por razones de economía.
Si el dispositivo del sistema permite la instalación de elevadores ocultos en las ranuras de la pared, se recomienda usar termostatos angulares como RTD-G y válvulas de cierre como dispositivos de la serie RLV como accesorios de conexión.
Opciones de conexión: 1.2 - para sistemas que permiten la expansión lineal de tuberías; 3, 4 - para sistemas diseñados para el uso de fuentes de calor adicionales; 5, 6 - las soluciones en válvulas de tres vías se consideran no rentables (+)
El diámetro de la rama de la tubería a los dispositivos de calentamiento se calcula mediante la fórmula:
D> = 0.7√V,
donde:
- 0.7 es el coeficiente;
- V es el volumen interno del radiador.
La rama se realiza con una cierta pendiente (no menos del 5%) en la dirección de la salida libre del refrigerante.
Selección del anillo de circulación principal.
Si la solución de diseño involucra el diseño de un sistema de calefacción basado en varios anillos de circulación, la elección del anillo de circulación principal es necesaria. Teóricamente (y en la práctica), la elección debe hacerse de acuerdo con el valor máximo de transferencia de calor del radiador más distante.
Este parámetro afecta en cierta medida a la estimación de la carga hidráulica en general que cae sobre el anillo de circulación.
Anillo de circulación en la imagen del esquema estructural. Para diferentes variantes de diseño de tales anillos puede haber varios. Sin embargo, solo un anillo es el principal (+)
Calcule la transferencia de calor de un dispositivo remoto mediante la fórmula:
Apt = Qv / Qop + ΣQop,
donde:
- ATP - dispositivo remoto de transferencia de calor calculado;
- Q - - transferencia de calor necesaria del dispositivo remoto;
- Qop - transferencia de calor de los radiadores a la habitación;
- ΣQop es la suma de la transferencia de calor requerida de todos los instrumentos del sistema.
Al mismo tiempo, el parámetro de la suma de la transferencia de calor requerida puede consistir en la suma de los valores de los instrumentos diseñados para servir al edificio en su totalidad o solo una parte del mismo. Por ejemplo, al calcular el calor por separado para habitaciones cubiertas por un elevador separado o áreas individuales, atendidas por la rama del instrumento.
En general, la transferencia de calor calculada de cualquier otro radiador de calefacción instalado en el sistema se calcula mediante una fórmula ligeramente diferente:
ATP = Qop / Qpom,
donde:
- Qop - transferencia de calor necesaria para un radiador separado;
- Qpom : demanda de calor para una habitación en particular, donde se usa el esquema de una tubería.
La forma más fácil de lidiar con los cálculos y la aplicación de los valores obtenidos puede ser un ejemplo específico.
Ejemplo práctico de cálculo.
Para una casa residencial se requiere un sistema de una tubería controlado por un termostato.
El valor de la capacidad nominal del dispositivo en el límite máximo de configuración es de 0, 6 m 3 / h / bar (k1). La característica de capacidad máxima posible para este valor de configuración es 0.9 m 3 / h / bar (k2).
La presión diferencial máxima posible TR (a un nivel de ruido de 30 dB) no es superior a 27 kPa (ΔP1). Cabezal de la bomba 25 kPa (ΔP2) Presión de operación para el sistema de calefacción - 20 kPa (P).
Es necesario determinar el rango de pérdida de presión para TP (ΔP1).
El valor de la transferencia de calor interno se calcula de la siguiente manera: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0.56. A partir de aquí, se calcula el rango requerido de pérdidas de presión en el TP: ΔР1 = ΔР * Atr (20 * 0.56 … 1) = 11.2 … 20 kPa.
Si los cálculos independientes conducen a resultados inesperados, es mejor ponerse en contacto con especialistas o usar una calculadora de computadora para verificar.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Análisis detallado de cálculos utilizando un programa de computadora con explicaciones de instalación y mejorando la funcionalidad del sistema:
Cabe señalar que un cálculo a escala completa de incluso las soluciones más simples se acompaña de una masa de parámetros calculados. Por supuesto, es justo calcular todo sin excepción, siempre que la organización de la estructura de calefacción esté cerca de la estructura ideal. Sin embargo, en realidad, no hay nada perfecto.
Por lo tanto, a menudo se basan en cálculos como tales, así como en ejemplos prácticos y en los resultados del trabajo de estos ejemplos. Este enfoque es particularmente popular para la vivienda privada.
¿Hay algo que agregar, o tiene alguna pregunta sobre el cálculo de un sistema de calefacción de un solo tubo? Puede dejar comentarios sobre la publicación, participar en discusiones y compartir su propia experiencia en la organización del circuito de calefacción. La forma de comunicación está en el bloque inferior.