Однотрубна система опалення - одне з рішень по розводці труб всередині будівель з підключенням приладів нагрівання. Така схема бачиться найбільш простий і ефективною. Спорудження опалювальної гілки за спрощеним варіантом «однією трубою» обходиться домовласникам дешевше інших способів.
Щоб забезпечити працездатність схеми, необхідно виконати попередній розрахунок однотрубної системи опалення - це дозволить підтримувати потрібну температуру в будинку і попередити втрату тиску в мережі. З цим завданням цілком реально впоратися самостійно. Сумніваєтеся у своїх силах?
Ми розповімо вам, які особливості пристрою однотрубної системи, наведемо приклади робочих схем, пояснимо, які розрахунки обов'язково слід виконати на етапі планування опалювального контуру.
Пристрій однотрубної схеми опалення
Гідравлічна стійкість системи традиційно забезпечується оптимальним підбором умовного проходу трубопроводів (Dусл). Стабільну схему реалізувати способом підбору діаметрів, без попереднього налаштування систем опалення з терморегуляторами, досить просто.
Саме до таких опалювальних систем пряме відношення має однотрубна схема з вертикальним / горизонтальним монтажем радіаторів і при повній відсутності запірно-регулюючої арматури на стояках (відгалуженнях до приладів).
Наочний приклад установки радіаторного елемента в схемі, організованої за принципом циркуляції однією трубою. В даному випадку використовуються металопластикові трубопроводи з металевими фітингами
Методом зміни діаметрів труб в однотрубної кільцевій схемі опалення можна досить точно збалансувати мають місце втрати тиску. Управління ж потоками теплоносія всередині кожного окремого нагрівального приладу забезпечує встановлення терморегулятора.
Зазвичай в рамках процесу конструювання опалювальної системи по однотрубної схемою на першому етапі шикуються вузли обв'язки радіаторів. На другому етапі виконують ув'язку циркуляційних кілець.
Класичне схемне рішення, де для протоки теплоносія і розподілу води по тепловим радіаторів використовується одна труба. Ця схема відноситься до найбільш простим варіантів (+)
Конструювання вузла обв'язки окремо взятого приладу передбачає визначення втрат тиску на вузлі. Виконується розрахунок з урахуванням рівномірного розподілу потоку теплоносія терморегулятором щодо точок підключення на цьому схемном ділянці.
В рамках тієї ж операції виконується розрахунок коефіцієнта затікання, плюс визначення діапазону параметрів розподілу потоків на замикає ділянці. Уже спираючись на розрахований діапазон гілок, вибудовують циркуляційний кільце.
Пов'язування циркуляційних кілець
Щоб якісно виконати ув'язку циркуляційних кілець однотрубної схеми, попередньо виконується розрахунок по можливим втратам тиску (ΔРо). При цьому не враховують втрати тиску на регулювальному вентилі (ΔРк).
Далі за значенням витрат теплоносія на кінцевій ділянці циркуляційного кільця і за значенням ΔРк (графік в технічній документації на прилад), визначається величина настройки регулювального вентиля.
Цей же показник можна визначити за формулою:
Кв = 0, 316G / √ΔРк,
де:
- Кв - величина настройки;
- G - витрата теплоносія;
- ΔРк - втрати тиску на регулювальному вентилі.
Аналогічні розрахунки виконуються для кожного окремого регулюючого вентиля однотрубної системи.
Правда, діапазон втрат тиску на кожному РВ обчислюють за формулою:
ΔРко = ΔРо + ΔРк - ΔРn,
де:
- ΔРо - можливі втрати тиску;
- ΔРк - втрати тиску на РВ;
- ΔРn - втрати тиску на ділянці n-циркуляційного кільця (без урахування втрат в РВ).
Якщо в результаті розрахунків необхідні значення для однотрубної системи опалення в цілому не були отримані, рекомендується застосувати варіант однотрубної системи, куди входять автоматичні регулятори витрати.
Автоматичний регулятор витрати, встановлений на лінії зворотного ходу теплоносія. Прилад регулює загальний витрата теплоносія для всієї однотрубної схеми
Такі пристрої, як автоматичні регулятори, монтуються на кінцевих ділянках схеми (вузли з'єднань на стояках, що відводять гілки) в точках підключення до поворотної лінії.
Якщо технічно змінити конфігурацію автоматичного регулятора (поміняти місцями кран зливу і пробку), установка приладів можлива і на лініях подачі теплоносія.
За допомогою автоматичних регуляторів витрати здійснюється пов'язування циркуляційних кілець. При цьому визначаються втрати тиску ΔРс на кінцевих ділянках (стояки, приладові гілки).
Залишкові втрати тиску в межах циркуляційного кільця розподіляють між загальними ділянками трубопроводів (ΔРмр) і загальним регулятором витрати (ΔРр).
Значення тимчасової настройки загального регулятора вибирається по представленим у технічній документації графіками, з урахуванням ΔРмр кінцевих ділянок.
Розраховують втрати тиску на кінцевих ділянках формулою:
ΔРс = ΔРпп - ΔРмр - ΔРр,
де:
- ΔРр - розрахункове значення;
- ΔРпп - заданий перепад тисків;
- ΔРмр - втрати Рраб на ділянках трубопроводів;
- ΔРр - втрати Рраб на загальному РВ.
Налаштування автоматичного регулятора основного циркуляційного кільця (за умови спочатку не заданого перепаду тисків) здійснюють з урахуванням установки мінімально можливого значення з діапазону настройки в технічній документації приладу.
Якість керованості потоків автоматикою загального регулятора контролюють по різниці втрат тиску на кожному окремому регуляторі стояка або приладової вітки.
Застосування і економічне обгрунтування
Відсутність вимог до температури охолодженого теплоносія є відправною точкою для проектування однотрубних опалювальних систем на терморегуляторах з установкою ТР на підвідних лініях радіаторів. При цьому обов'язковим є оснащення теплового пункту автоматичним регулюванням.
Терморегулятор, встановлений на лінії, що подає теплоносій в радіатор опалення. Для монтажу використовувалися металеві фітинги, які зручні для роботи з трубами з поліпропілену
Схемні рішення, де відсутні теплорегулюючі прилади на підвідних лініях радіаторів, також використовуються на практиці. Але застосування подібних схем обумовлено дещо іншими пріоритетами забезпечення мікроклімату.
Зазвичай однотрубні схеми, де відсутня автоматичне регулювання, застосовують для груп приміщень, спроектованих з урахуванням компенсації теплових втрат (50% і більше) за рахунок додаткових пристроїв: припливна вентиляція, кондиціонування, електричний підігрів.
Також пристрій однотрубних систем зустрічається в проектах, де нормативами допускається температура теплоносія, що перевищує граничне значення робочого діапазону терморегулятора.
Проекти багатоквартирних будинків, де експлуатація системи опалення зав'язана з урахуванням споживаного тепла за допомогою лічильників, зазвичай вибудовується по периметральної однотрубної схемою.
Периметральна однотрубна схема - свого роду «класика жанру», яку часто застосовують в практиці муніципального та приватного житлового будівництва. Вважається простої та економічної для різних умов (+)
Економічного обгрунтування для реалізації такої схеми підлягає розташування магістральних стояків в різних точках конструкції.
Основними критеріями розрахунку служить вартість двох головних матеріалів: труб опалення та фітингів.
Згідно практичним прикладам реалізації периметральної однотрубної системи, збільшення Dу прохідного перетину трубопроводів в два рази супроводжується збільшенням витрат на закупівлю труб в 2-3 рази. А витрати по фітингів зростають до 10-ти кратного розміру в залежності від того, з якого матеріалу виготовлені фітинги.
Розрахункова база для монтажу
Монтаж однотрубної схеми, з точки зору розташування робочих елементів, практично не відрізняється від пристрою тих же двотрубних систем. Магістральні стояки, як правило, розміщуються за межами житлових приміщень.
Правилами СНиП рекомендується вести прокладку стояків всередині спеціальних шахт або жолобів. Квартирна гілка традиційно вибудовується по периметру.
Приклад розміщення трубопроводів системи опалення в спеціально пробитих штрабах. Цей варіант пристрою часто застосовується в сучасному будівництві
Прокладка трубопроводів здійснюється на висоті 70-100 мм від верхньої межі підлогового плінтуса. Або монтаж роблять під декоративним плінтусом висотою 100 мм і більше, шириною до 40 мм. Сучасним виробництвом випускаються такі спеціалізовані накладки під монтаж сантехнічних або електричних комунікацій.
Обв'язка радіаторів виконується схемою «зверху-вниз» з підведенням труб на одній стороні або по обидва боки. Розташування терморегуляторів «по конкретній стороні» не критичне, але якщо монтаж приладу опалення виконується поруч з балконними дверима, установку ТР виконують обов'язково на далекій від дверей стороні.
Прокладка труб за плінтусом бачиться переважної з декоративної точки зору, але змушує згадати про недоліки, коли справа стосується проходження ділянок, де є внутрішньо-кімнатні дверні прорізи.
Трубопроводи, укладені під декоративним плінтусом. Можна сказати, класичне рішення для однотрубних систем, що впроваджуються в новобудовах різного класу
З'єднання опалювальних приладів (радіаторів) з однотрубними стояками виконується за схемами, що допускає незначне лінійне подовження труб або за схемами з компенсацією подовження труб в результаті температурних перепадів.
Третій варіант схемних рішень, де передбачається використання триходового регулятора, не рекомендується з міркувань економії.
Якщо пристрій системи передбачає прокладку стояків, прихованих в штробах стін, рекомендується використовувати в якості приєднувальних арматур кутові терморегулятори типу RTD-G і запірні вентилі подібні приладів із серії RLV.
Варіанти підключення: 1, 2 - для систем, що допускають лінійне розширення труб; 3, 4 - для систем, розрахованих під використання додаткових джерел тепла; 5, 6 - рішення на триходові клапанах вважаються невигідними (+)
Діаметр трубних відгалужень до приладів опалення розраховується за формулою:
D> = 0.7√V,
де:
- 0, 7 - коефіцієнт;
- V - внутрішній об'єм радіатора.
Відгалуження виконується з деяким ухилом (не менше 5%) в напрямку вільного виходу теплоносія.
Вибір основного циркуляційного кільця
Якщо проектне рішення передбачає влаштування системи опалення на основі декількох циркуляційних кілець, необхідний вибір основного циркуляційного кільця. Вибір теоретично (і практично) повинен виконуватися за максимальним значенням теплопередачі найвіддаленішого радіатора.
Цей параметр в якійсь мірі впливає на оцінку гідравлічного навантаження в цілому, що припадає на циркуляційний кільце.
Циркуляційний кільце в образі структурної схеми. Для різних варіантів проектування таких кілець може бути кілька. При цьому тільки одне кільце є основним (+)
Розраховується теплопередача віддаленого приладу формулою:
АТП = Qв / Qоп + ΣQоп,
де:
- АТП - розрахункова теплопередача віддаленого приладу;
- Qв - необхідна теплопередача віддаленого приладу;
- Qоп - теплопередача від радіаторів в приміщення;
- ΣQоп - сума необхідної теплопередачі всіх приладів системи.
При цьому параметр суми необхідної теплопередачі може складатися з суми значень приладів, покликаних обслуговувати будинок в цілому або тільки частина будівлі. Наприклад, при розрахунку тепла окремо для приміщень, які охоплюються одним окремим стояком або окремо взятих площ, що обслуговуються приладової гілкою.
А взагалі розрахункова теплопередача будь-якого іншого опалювального радіатора, встановленого в системі, розраховується трохи іншою формулою:
АТП = Qоп / Qпом,
де:
- Qоп - необхідна теплова передача для окремого радіатора;
- Qпом - теплова потреба для конкретного приміщення, де використовується однотрубна схема.
Найпростіше розібратися з розрахунками і застосування отриманих значень можна на конкретному прикладі.
Практичний приклад розрахунку
Для житлового будинку потрібно однотрубна система з керуванням від терморегулятора.
Значення номінальної пропускної здатності приладу на максимальній кордоні настройки становить 0, 6 м 3 / год / бар (к1). Максимально можлива характеристика пропускної здатності для цього значення настройки - 0, 9 м 3 / год / бар (к2).
Максимально можливий перепад тиску ТР (при рівні шуму 30дБ) - не більше 27 кПа (ΔР1). Напір насоса 25 кПа (ΔР2) Робочий тиск для системи опалення - 20 кПа (? Р).
Потрібно визначити діапазон втрат тиску для ТР (ΔР1).
Значення внутрішньої теплопередачі розраховують так: Атт = 1 - к1 / к2 (1 - 06/09) = 0, 56. Звідси обчислюється необхідний діапазон втрат тиску на ТР: ΔР1 =? Р * Атт (20 * 0, 56 … 1) = 11, 2 … 20 кПа.
Якщо самостійні розрахунки призводять до несподіваних результатів, краще звернутися до фахівців або для перевірки скористатися комп'ютерним калькулятором.
Висновки і корисне відео по темі
Докладний розбір розрахунків за допомогою комп'ютерної програми з поясненнями по монтажу і поліпшення функціональності системи:
Слід зазначити, що повномасштабний розрахунок навіть найпростіших рішень супроводжується масою обчислюваних параметрів. Звичайно ж, обчислювати все без винятку справедливо за умови організації системи опалення, близькою до ідеальної структурі. Однак в реальності нічого ідеального немає.
Тому часто покладаються на розрахунки як такі, а також на практичні приклади і на результати роботи цих прикладів. Особливо популярний такий підхід для приватного житлового будівництва.
Є, що доповнити, або виникли питання щодо розрахунку однотрубної системи опалення? Чекаю на ваші коментарі публікації, брати участь в обговореннях і ділитися власним досвідом облаштування системи опалення. Форма для зв'язку знаходиться в нижньому блоці.