Однотрубная система отопления – способ разводки труб внутри зданий с подключением нагревательных приборов, считающийся простым и эффективным.
Для функционирования схемы требуется предварительный расчет однотрубной системы отопления, позволяющий поддерживать желаемую температуру в доме и предотвратить снижение давления в сети. Самостоятельное выполнение этой задачи возможно.
Расскажем о конструктивных особенностях однотрубных систем, покажем рабочие схемы и разъясним необходимые расчеты для проектирования отопления.
Устройство однотрубной схемы отопления
Гидравлическую устойчивость системы обычно достигают правильным выбором диаметра труб (Дусл). Создать стабильную схему таким способом, не применяя предварительной настройки систем отопления с терморегуляторами, сравнительно легко.
К подобным системам отопления напрямую относится. однотрубная схема Установка радиаторов может быть вертикальной или горизонтальной, без клапанов регулировки на стояках.
Изменение диаметров труб в однотрубной кольцевой системе отопления позволяет с высокой точностью скорректировать возникающие потери давления. установка терморегулятора.
В процессе проектирования однотрубной отопительной системы сначала монтируются приборы обогрева, а затем происходит соединение контуров циркуляции.
Проектирование узла крепления отдельного прибора включает расчет потерь давления в узле. Расчет ведется с учетом равномерного распределение потока теплоносителя терморегулятором по точкам присоединения на данном участке схемы.
В ходе данной операции рассчитывается коэффициент затекания и определяется диапазон параметров распределения потоков на конечном участке.
По результатам рассчитанного диапазона веток создаётся циркуляционное кольцо.
Увязывание циркуляционных колец
Для точной прокладки циркуляционных колец однотрубной системы сначала рассчитывают допустимые потери давления (∆Ро), исключая потери на регулировочном вентиле (∆Рк).
Значение настройки регулировочного вентиля устанавливается исходя из показателей расхода теплоносителя на последнем отрезке циркуляционного кольца и разности давлений ∆Рк (данные представлены на графике в технической документации на прибор).
Этот показатель можно вычислить по следующей формуле:
Кв=0,316G / √∆Рк,
где:
- Кв – величина настройки;
- G – расход теплоносителя;
- ∆Рк – потери давления на регулировочном вентиле.
Для каждого регулирующего вентиля в однотрубной системе проводятся аналогичные расчеты.
На каждом регуляторе расхода (РВ) определяют границу возможных потерь давления с помощью следующей формулы.
∆Рко=∆Ро + ∆Рк — ∆Рn,
где:
- ∆Ро – возможные потери давления;
- ∆Рк – потери давления на РВ;
- ∆Рn Давление падает на участке циркуляционного кольца n.
При отсутствии требуемых значений для однотрубной системы отопления по результатам расчетов следует использовать вариант с автоматическими регуляторами расхода.
Автоматические регуляторы устанавливают на концах схем (соединительные узлы на стояках, ответвления к обратной линии).
При изменении конфигурации автоматического регулятора, перемещая кран слива и пробку, установка приборов станет доступна и на трубопроводах горячей воды.
Автоматические регуляторы расхода обеспечивают синхронизацию циркуляционных контуров. В процессе определения потерь давления ∆Рс на конечных разветвлениях (стояки, приборные магистрали).
Потери давления в кольце прохождения рабочей среды распределяются между общей длиной труб (ΔРтр) и общим регулятором расхода (ΔРр).
Выбор значения временной настройки общего регулятора осуществляется по графикам из технической документации, при учете ∆Рмр концевых участков.
Потери давления на концах рассчитываются по формуле.
∆Рс=∆Рпп — ∆Рмр — ∆Рр,
где:
- ∆Рр – расчётное значение;
- ∆Рпп – заданный перепад давлений;
- ∆Рмр – потери Рраб на участках трубопроводов;
- ∆Рр – потери Рраб на общем РВ.
Настраивают автоматический регулятор основного циркуляционного кольца, считая начальное отсутствие разницы давлений, с минимальным значением из диапазона, указанного в инструкции по эксплуатации прибора.
Качество управления потоками автоматикой общего регулятора оценивают по разнице потерь давления на каждом индивидуальном регуляторе стояка либо приборной ветки.
Применение и экономическое обоснование
Отсутствие требований к температуре охлаждающей жидкости определяет возможность проектирования однотрубных отопительных систем с терморегуляторами, устанавливаемыми на вводах радиаторов. Необходимо обеспечить автоматическое управление теплым узлом.
В некоторых системах обогрева нет терморегуляторов на трубах, подающих теплоноситель к радиаторам. Такой подход оправдан, если главная цель — достичь определенного микроклимата в помещении.
Однотрубные системы без автоматического управления используют для групп помещений, рассчитанных на компенсацию теплопотерь с помощью дополнительных приборов: приточно-вытяжная вентиляция, кондиционеры, электрообогреватели.
В проектах с допустимой температурой теплоносителя выше предела работы терморегулятора применяются однотрубные системы.
Многоквартирные дома с системой отопления, регулируемой по счетчикам теплопотребления, чаще всего проектируются по периметральной однотрубной схеме.
Размещение магистральных стояков в различных точках конструкции требует экономического обоснования.
При расчете руководствуются стоимостью двух основных материалов. труб отопления и фитингов.
Из практических примеров монтажа однотрубных систем периметрального типа следует, что удвоение диаметра труб ведет к 2-3-кратному увеличению затрат на трубы. Стоимость фитингов может возрасти в 10 раз и более, это зависит от материала их изготовления.
Расчетная база для монтажа
Установка системы с одним трубопроводом по организации рабочего места мало чем отличается от аналогичных систем. двухтрубных системОсновные трубопроводы обычно устанавливают вне жилых комнат.
Рекомендации СНиП предписывают размещать стояки в специальных шахтах или желобах. Внутренняя разводка квартирного трубопровода обычно проходит по периметру помещения.
Трубопроводы прокладывают на расстоянии 70-100 мм от верхней границы напольного плинтуса. Также возможен монтаж под декоративным плинтусом высотой 100 мм и более, шириной до 40 мм. Производство выпускает специальные накладки для монтажа сантехнических или электрических коммуникаций.
Чтобы обвязать радиаторы, используют схему «сверху-вниз», подводя трубы с одной или двух сторон. Место установки терморегуляторов на конкретной стороне не принципиально важно, но… монтаж прибора отопления Монтаж ТР осуществляется возле балконной двери, но установка расположена с противоположной от двери стороны.
Установка труб под плинтусом красивее, но при прохождении дверных проемов возникают трудности.
Подключение радиаторов к однотрубным стоякам осуществляется по схемам, где допустимо небольшое увеличение длины труб или по схемам с компенсацией изменения их размеров из-за колебаний температуры.
Использование трёхходовых регуляторов в третьем варианте схемы нецелесообразно с точки зрения расходов.
При наличии в системе устройств, размещенных в штробах стен, для присоединения рекомендуются угловые терморегуляторы типа RTD-G и запорные вентили серийного производства RLV.
Размер выходного трубопровода для отопительных приборов определяется с помощью следующей формулы.
D >= 0.7√V,
где:
- 0,7 – коэффициент;
- V – внутренний объём радиатора.
Разветвление выполнено с наклоном не менее 5 процентов в сторону свободной подачи теплоносителя.
Выбор основного циркуляционного кольца
При проектировании системы отопления с несколькими кольцами важно определить главное кольцо. Выбор этого кольца нужно сделать, исходя из максимально возможной теплоотдачи самого отдаленного от источника тепла радиатора.
Данный параметр частично определяет степень гидравлического давления на кольце циркуляции.
Расчет теплоотдачи удаленного устройства производится по следующей формуле:
Атп = Qв / Qоп + ΣQоп,
где:
- Атп – расчётная теплопередача удалённого прибора;
- Qв – необходимая теплопередача удалённого прибора;
- Qоп – теплопередача от радиаторов в помещение;
- ΣQоп – общее количество тепла, которое нужно передать всем приборам системы.
Параметр суммы необходимой теплопередачи может включать значения приборов, предназначенных для обслуживания всего здания или только его части. К примеру, при расчете тепла для отдельных помещений, обслуживаемых одним стояком, или для отдельных площадей, получающих тепло от отдельной приборной ветки.
Расчётная теплоотдача любого другого отопительного радиатора, установленного в системе, определяется несколько иначе.
Атп = Qоп / Qпом,
где:
- Qоп Потребуемая теплоотдача для одного радиатора.
- Qпом Тепло, которое требуется для обогрева определённого помещения с однотрубной системой отопления.
Посчитать значения и их применять проще всего на конкретном примере.
Практический пример расчёта
Жилой дом нуждается в системе отопления с одним трубопроводом, управляемой терморегулятором.
Максимальная граница настройки прибора имеет значение номинальной пропускной способности в размере 0,6 метра. 3Максимальная пропускная способность при таком значении настройки — 0,9 м. 3/ч/бар (к2).
Максимальное допустимое перепад давления ТР при шуме в 30 децибел не превосходит 27 килопаскалей (ΔР1). Напор насоса составляет 25 килопаскалей (ΔР2). Рабочее давление системы отопления – 20 килопаскалей (ΔР).
Необходимо установить пределы допустимых потерь давления в трубопроводе (ΔР1).
Значение внутренней теплопередачи равняется: Атр = 1 – к1/к2 (1 – 0,6/0,9) = 0,56. По этой формуле вычисляется требуемый диапазон потерь давления на ТР: ΔР1 = ΔР * Атр (20 * 0,56…1) = 11,2…20 кПа.
Если самостоятельные расчеты Для получения непредсказуемых результатов рекомендуется обращение к специалистам или использование компьютерного калькулятора.
Выводы и полезное видео по теме
Подробный расчет, выполненный с помощью компьютера, с разъяснениями монтажа и повышения эффективности работы системы.
Расчет даже самых простых решений по отоплению сопровождается большим числом вычисляемых параметров.
Часто пользуются расчётами, практикой и результатами подобных работ. Такой метод особенно распространён в индивидуальном строительстве.
Хотите уточнить что-то или у вас появились вопросы по расчету однотрубной системы отопления? Оставляйте комментарии к публикации, участвуйте в обсуждениях и делитесь своим опытом обустройства отопительного контура. Форма для связи расположена в нижнем блоке.