Ühetorusüsteemi arvutus: mida arvutamisel arvestada + praktiline näide

Ühetoruküttesüsteem on üks lahendustest torude paigaldamiseks hoonetes koos kütteseadmete ühendamisega. Selline skeem paistab kõige lihtsama ja tõhusamana. Ühe toruga kütteringa ehitamine maksab majaomanikele odavamalt kui teised meetodid.

Skeemi töövõime tagamiseks on vaja teha ühetoruküttesüsteemi esialgne arvutus – see võimaldab hoida majas vajalikku temperatuuri ja vältida rõhukadu võrgus. Selle ülesandega on täiesti võimalik ise hakkama saada. Kas kahtlete oma võimetes?

Me räägime teile, millised on ühetoruküttesüsteemi omadused, toome näiteid tööskeemidest, selgitame, millised arvutused tuleb kindlasti teha küttekontuuri kavandamise etapil.

Ühetorukütteskeemi ehitus

Süsteemi hüdrauliline stabiilsus tagatakse traditsiooniliselt torustiku tingliku läbipääsu (DN) optimaalse valikuga. Stabiilset skeemi on võimalik realiseerida läbimõõtude valiku meetodil, ilma termoregulaatoritega küttesüsteemide eelseadistuseta, piisavalt lihtsalt.

Just selliste küttesüsteemidega on otsene seos ühetoruskeem vertikaalse/horizontaalse radiaatorite paigaldusega ja täieliku sulge- ja reguleerimisarmatuurita püstikutel (seadmete harudel).

Illustreeriv näide radiaatorelemendi paigaldamisest skeemis, mis on korraldatud ühe toruga tsirkulatsiooni põhimõttel. Sel juhul kasutatakse metallplasttorustikke metallfitingutega.

Ühetorurõnga kütteskeemis torude läbimõõtude muutmise meetodiga saab piisavalt täpselt tasakaalustada tekkivaid rõhukadusid. Soojuskandja voogude juhtimine iga üksiku kütteseadme sees tagab termostaadi paigaldus.

Tavaliselt ehitatakse ühetoruskeemi järgi küttesüsteemi projekteerimise protsessi raames esimeses etapis radiaatorite ühendussõlmed. Teises etapis teostatakse tsirkulatsiooniringide sidumine.

Klassikaline skeemilahendus, kus soojuskandja voolamiseks ja vee jaotamiseks kütteradiaatoritele kasutatakse ühte toru. See skeem kuulub kõige lihtsamate variantide hulka (+)

Eraldi seadme sidumissõlme konstrueerimine eeldab rõhukadude määramist sõlmes. Arvutus tehakse, võttes arvesse termoregulaatori poolt soojuskandja voolu ühtlast jaotumist selle skeemilõigu ühenduspunktide suhtes.

Sama toimingu raames tehakse sissevoolu koefitsiendi arvutus, lisaks määratakse voolu jaotuse parameetrite vahemik sulgeval lõigul. Juba tuginedes arvutatud harude vahemikule, ehitatakse tsirkulatsiooniring.

Tsirkulatsiooniringide sidumine

Ühetoruskeemi tsirkulatsiooniringide kvaliteetseks sidumiseks tehakse eelnevalt arvutus võimalike rõhukadude (ΔRo) kohta. Seejuures ei arvestata rõhukadusid reguleerimisventiilil (ΔRk).

Edasi määratakse soojuskandja vooluhulga väärtuse järgi tsirkulatsiooniringi lõpplõigul ning ΔRk väärtuse (graafik seadme tehnilises dokumentatsioonis) järgi reguleerimisventiili seadistuse suurus.

Sama näitajat saab määrata valemiga:

Kv=0,316G / √ΔRk,

kus:

• Kv – seadistuse suurus;
• G – soojuskandja vooluhulk;
• ΔRk – rõhukadu reguleerimisventiilil.

Sarnased arvutused tehakse iga ühetorusüsteemi eraldi reguleerimisventiili kohta.

Tõsi, rõhukadude vahemik iga RV kohta arvutatakse valemiga:

ΔRko=ΔRo + ΔRk – ΔRn,

kus:

• ΔRo – võimalikud rõhukaod;
• ΔRk – rõhukadu RV-l;
• ΔRn – rõhukadu n-tsirkulatsiooniringi lõigul (ilma RV kadudeta).

Kui arvutuste tulemusel ei saadud vajalikke väärtusi kogu ühetoru küttesüsteemi jaoks, soovitatakse rakendada ühetorusüsteemi varianti, mis hõlmab automaatseid vooluregulaatoreid.

Automaatne vooluregulaator, mis on paigaldatud soojuskandja tagasivoolu liinile. Seade reguleerib kogu soojuskandja üldist vooluhulka kogu ühetoruskeemi jaoks.

Sellised seadmed nagu automaatregulaatorid paigaldatakse skeemi otsalõikudele (püstikute ühendussõlmed, ärajuhtivad harud) tagasivooluliiniga ühenduspunktidesse.

Kui automaatregulaatori konfiguratsiooni tehniliselt muuta (vahetada äravoolukraan ja kork), on seadmete paigaldamine võimalik ka soojuskandja toitetorustikele.

Automaatsete vooluregulaatorite abil toimub tsirkulatsiooniringide sidumine. Seejuures määratakse rõhukadu ΔRs otsalõikudel (püstikud, seadmeharud).

Tsirkulatsiooniringi piirides olevad jääkrõhukaod jaotatakse torustike ühiste lõikude (ΔRmr) ja ühise vooluregulaatori (ΔRr) vahel.

Ühise regulaatori ajutise seadistuse väärtus valitakse tehnilises dokumentatsioonis esitatud graafikute alusel, võttes arvesse otsalõikude ΔRmr.

Arvutatakse rõhukadu otsalõikudel valemiga:

ΔRs=ΔRpp – ΔRmr – ΔRr,

kus:

• ∆Rr – arvutuslik väärtus;
• ∆Rpp – etteantud rõhulang;
• ∆Rmr – Rrab kaod torustiku lõikudel;
• ∆Rr – Rrab kaod üldisel RV-l.

Automaatregulaatori seadistamine põhitsirkulatsiooniringis (juhul kui rõhulang ei ole algselt ette antud) toimub seadme tehnilises dokumentatsioonis toodud seadistusvahemiku minimaalse võimaliku väärtuse alusel.

Üldregulaatori automaatika poolset voolude juhitavuse kvaliteeti kontrollitakse rõhukadude erinevuse järgi igal üksikul püstiku või seadmeharu regulaatoril.

Rakendus ja majanduslik põhjendus

Nõuete puudumine jahutatud soojuskandja temperatuuri suhtes on lähtepunktiks ühetoruliste küttesüsteemide projekteerimiseks termoregulaatoritega, kus TR paigaldatakse radiaatorite tooteliinidele. Samal ajal on kohustuslik varustada soojussõlm automaatreguleerimisega.

Termoregulaator, mis on paigaldatud soojuskandjat kütteradiaatorisse juhtivale liinile. Paigaldamisel kasutati metallfitinguid, mis sobivad hästi polüpropüleentorudega töötamiseks.

Skeemilahendusi, kus radiaatorite tooteliinidel puuduvad termoreguleerivad seadmed, kasutatakse ka praktikas. Kuid selliste skeemide kasutamine on tingitud pisut teistsugustest mikrokliima tagamise prioriteetidest.

Tavaliselt kasutatakse ühetorulisi skeeme, kus puudub automaatreguleerimine, ruumigruppide jaoks, mis on projekteeritud soojuskadude kompenseerimisega (50% ja rohkem) täiendavate seadmete abil: sissepuhkeventilatsioon, konditsioneerimine, elektriküte.

Samuti leidub ühetoruliste süsteemide seadeid projektides, kus normatiivid lubavad soojuskandja temperatuuri, mis ületab termoregulaatori töövahemiku piirväärtust.

Kortermajade projektid, kus küttesüsteemi käitamine on seotud tarbitud soojuse arvestusega arvestite abil, koostatakse tavaliselt perimeetrilise ühetorulise skeemi alusel.

Perimeetriline ühetoruline skeem – omamoodi «žanri klassika», mida kasutatakse sageli munitsipaal- ja eramajade ehituse praktikas. Seda peetakse erinevates tingimustes lihtsaks ja ökonoomsseks (+)

Sellise skeemi rakendamise majanduslikule põhjendusele allub magistraalpüstikute paiknemine konstruktsiooni erinevates punktides.

Peamisteks arvutuskriteeriumideks on kahe peamise materjali maksumus: küttetorude ja liitmike.

Perimeetrilise ühetorulise süsteemi rakendamise praktiliste näidete kohaselt suurendab torustike läbipääsulõigu Du kahekordistamine torude soetuskulusid 2-3 korda. A liitmike kulud kasvavad kuni 10-kordseks sõltuvalt liitmike valmistamismaterjalist.

Paigalduse arvutusalus

Ühetoruskeemi paigaldus ei erine tööelementide asukoha seisukohalt praktiliselt samade kahetoruliste süsteemide seadmest. Peamised püstikud paiknevad reeglina eluruumidest väljaspool.

SNiP reeglid soovitavad püstikute paigaldamist spetsiaalsete šahtide või rennide sees. Korteriharu ehitatakse traditsiooniliselt perimeetri ümber.

Näide küttesüsteemi torustike paigutusest spetsiaalselt raiutud štraabides. Seda korraldusviisi kasutatakse sageli kaasaegses ehituses.

Torustike paigaldamine toimub kõrgusel 70-100 mm põrandaliistu ülemisest piirist. Või tehakse paigaldus dekoratiivse põrandaliistu alla, mille kõrgus on 100 mm või rohkem ja laius kuni 40 mm. Kaasaegne tootmine toodab selliseid spetsialiseeritud katteid sanitaartehniliste või elektriliste kommunikatsioonide paigaldamiseks.

Radiaatorite sidumine toimub skeemi 'ülevalt alla' järgi, torude ühendusega ühel küljel või mõlemal küljel. Termoregulaatorite paiknemine 'konkreetsel küljel' ei ole kriitiline, kuid kui kütteseadme paigaldus toimub rõduukse läheduses, tuleb TR paigaldada kindlasti uksest kaugemal küljel.

Torude paigaldamine põrandaliistu taga tundub dekoratiivsest vaatenurgast eelistatav, kuid paneb meenutama puudusi, kui tegemist on lõikudega, kus on ruumisisesed ukseavad.

Torustikud, mis on paigaldatud dekoratiivse põrandaliistu alla. Võib öelda, et klassikaline lahendus erineva klassi uusehitistes kasutusele võetavate ühetorusüsteemide jaoks.

Kütteseadmete (radiaatorite) ühendamine ühetorusüsteemi püstikutega toimub skeemide järgi, mis lubavad torude väikest lineaarpikenemist, või skeemide järgi, mis kompenseerivad torude pikenemist temperatuurikõikumiste tagajärjel.

Kolmas variant skeemilahendustest, kus on ette nähtud kolmekäigulise regulaatori kasutamine, ei ole soovitatav kokkuhoiu kaalutlustel.

Kui süsteemi ülesehitus näeb ette seintesse štraabidesse peidetud püstikute paigaldamist, on soovitatav kasutada liitmikena nurktermoregulaatoreid tüüpi RTD-G ja sulgventiile, mis sarnanevad seeria RLV seadmetele.

Ühendusvõimalused: 1,2 – süsteemidele, mis lubavad torude lineaarpaisumist; 3,4 – süsteemidele, mis on mõeldud täiendavate soojusallikate kasutamiseks; 5,6 – lahendused kolmekäiguliste klappidega loetakse kahjulikeks (+).

Kütteseadmete toruharu läbimõõt arvutatakse valemi järgi:

D >= 0.7√V,

kus:

• 0,7 – tegur;
• V – radiaatori sisemine maht.

Haru teostatakse teatud kaldega (vähemalt 5%) soojuskandja vaba väljalasu suunas.

Peamise tsirkulatsiooniringi valik

Kui projekteerimislahendus näeb ette küttesüsteemi seadmestiku mitme tsirkulatsiooniringi baasil, on vajalik peamise tsirkulatsiooniringi valimine. Valik peaks teoreetiliselt (ja praktiliselt) toimuma kõige kaugema radiaatori maksimaalse soojusülekande väärtuse järgi.

See parameeter mõjutab mingil määral tsirkulatsiooniringile langeva hüdraulilise koormuse üldist hindamist.

Tsirkulatsiooniring struktuurskeemi kujul. Erinevate projekteerimisvariantide korral võib selliseid ringe olla mitu. Seejuures on ainult üks ring peamine (+).

Kaugema seadme soojusülekanne arvutatakse valemiga:

Atp = Qv / Qop + ΣQop,

kus:

• Atp – kaugema seadme arvutuslik soojusülekanne;
• Qv – kaugema seadme vajalik soojusülekanne;
• Qop – radiaatorite soojusülekanne ruumi;
• ΣQop – kõigi süsteemi seadmete vajaliku soojusülekande summa.

Seejuures võib vajaliku soojusülekande summa parameeter koosneda seadmete väärtuste summast, mis on mõeldud teenindama kas tervet hoonet või ainult osa hoonest. Näiteks soojuse arvutamisel eraldi ühe püstiku poolt hõlmatud ruumide või eraldi võetud alade jaoks, mida teenindab seadme haru.

Üldiselt arvutatakse süsteemi paigaldatud mis tahes muu kütteradiaatori arvutuslik soojusülekanne veidi teise valemiga:

Atp = Qop / Qpom,

kus:

• Qop – vajalik soojusülekanne üksiku radiaatori jaoks;
• Qpom – soojusvajadus konkreetse ruumi jaoks, kus kasutatakse ühetorusüsteemi.

Arvutustest ja saadud väärtuste rakendamisest on kõige lihtsam aru saada konkreetse näite abil.

Praktiline arvutuse näide

Elamu jaoks on vajalik ühetorusüsteem, mida juhitakse termostaadiga.

Seadme nimiläbilaskevõime väärtus maksimaalsel seadistuspiiril on 0,6 m³/h/bar (k1). Maksimaalne võimalik läbilaskevõime karakteristik selle seadistusväärtuse juures on 0,9 m³/h/bar (k2).

Maksimaalne võimalik rõhulang TR (müratasemel 30 dB) – mitte rohkem kui 27 kPa (ΔP1). Pumba tõstekõrgus 25 kPa (ΔP2). Küttesüsteemi töörõhk – 20 kPa (ΔP).

Tuleb määrata TR rõhukadude vahemik (ΔP1).

Sisemise soojusülekande väärtus arvutatakse järgmiselt: Atr = 1 – k1/k2 (1 – 0,6/0,9) = 0,56. Siit arvutatakse nõutav rõhukadude vahemik TR-l: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56…1) = 11,2…20 kPa.

Kui iseseisvad arvutused viivad ootamatute tulemusteni, on parem pöörduda spetsialistide poole või kasutada kontrollimiseks arvutikalkulaatorit.

Järeldused ja kasulik video teemal

Arvutuste üksikasjalik analüüs arvutiprogrammi abil koos selgitustega paigalduse ja süsteemi funktsionaalsuse parandamise kohta:

Tuleb märkida, et isegi kõige lihtsamate lahenduste täismahuline arvutus kaasneb paljude arvutatavate parameetritega. Loomulikult on kõike eranditult arvutada õiglane eeldusel, et küttesüsteemi konstruktsioon on korraldatud ideaalsele struktuurile lähedaselt. Reaalsuses pole aga midagi ideaalset.

Seetõttu toetutakse sageli arvutustele kui sellistele, samuti praktilistele näidetele ja nende näidete töö tulemustele. Eriti populaarne on selline lähenemine eramajade ehitamisel.

Kas on midagi lisada või tekkis küsimusi ühetoru küttesüsteemi arvutamise kohta? Võite jätta kommentaare väljaandele, osaleda aruteludes ja jagada oma kogemusi küttekontuuri korraldamisel. Kontaktvorm asub alumises plokis.