Einrohrheizsystem ist eine der Lösungen für Rohrleitungen in Gebäuden mit Anschluss von Heizgeräten. Ein solches Schema scheint am einfachsten und effektivsten zu sein. Der Bau eines Heizungszweigs nach der Option „Einrohr“ kostet Hausbesitzer billiger als andere Methoden.
Um den Betrieb des Stromkreises sicherzustellen, muss eine vorläufige Berechnung eines Einrohrheizungssystems durchgeführt werden. Dies trägt dazu bei, die gewünschte Temperatur im Haus aufrechtzuerhalten und einen Druckverlust im Netzwerk zu verhindern. Es ist durchaus möglich, diese Aufgabe selbständig zu bewältigen. Zweifel an deiner Stärke?
Wir erklären Ihnen die Merkmale eines Einrohrsystems, geben Beispiele für Arbeitsschemata und erläutern, welche Berechnungen in der Planungsphase des Heizkreises durchgeführt werden sollten.
Das Gerät eines Einrohr-Heizkreises
Die hydraulische Stabilität des Systems wird traditionell durch die optimale Auswahl des bedingten Durchgangs von Rohrleitungen (Dsl) sichergestellt. Es ist ganz einfach, ein stabiles Schema durch die Methode der Durchmesserauswahl zu implementieren, ohne zuerst Heizsysteme mit Temperaturreglern einzurichten.
Bei solchen Heizsystemen steht das Einrohrschema mit vertikaler / horizontaler Installation von Heizkörpern und ohne Absperr- und Steuerventile an Steigleitungen (Abzweigungen zu Geräten) in direktem Zusammenhang.
Ein gutes Beispiel für die Installation eines Kühlerelements in einem Kreislauf, der nach dem Zirkulationsprinzip mit einem Rohr organisiert ist. In diesem Fall werden Metall-Kunststoff-Rohrleitungen mit Metallarmaturen verwendet.
Mit der Methode zur Änderung der Rohrdurchmesser in einem Einrohr-Ringheizkreis ist es möglich, die auftretenden Druckverluste recht genau auszugleichen. Die Steuerung des Wärmeträgerstroms in jedem einzelnen Heizgerät wird durch die Installation eines Thermostats sichergestellt.
Üblicherweise werden im Rahmen des Aufbaus eines Heizsystems nach einem Einrohrschema in der ersten Stufe Knoten zum Binden von Heizkörpern gebaut. In der zweiten Stufe werden die Zirkulationsringe miteinander verbunden.
Das klassische Kreislaufdesign, bei dem ein Rohr für den Kühlmittelfluss und die Verteilung des Wassers durch die Kühlkörper verwendet wird. Dieses Schema bezieht sich auf die einfachsten Optionen (+)
Das Design der Bindeeinheit eines einzelnen Geräts beinhaltet die Bestimmung von Druckverlusten am Knoten. Die Berechnung wird unter Berücksichtigung der gleichmäßigen Verteilung des Wärmeträgerstroms durch den Temperaturregler relativ zu den Verbindungspunkten in diesem Schaltungsabschnitt durchgeführt.
Im Rahmen des gleichen Vorgangs wird die Berechnung des Leckagekoeffizienten sowie die Bestimmung des Bereichs der Strömungsverteilungsparameter im Abschlussabschnitt durchgeführt. Bereits aus dem berechneten Bereich der Zweige wird ein Zirkulationsring aufgebaut.
Zirkulationsringe verbinden
Um eine qualitativ hochwertige Ausrichtung der Zirkulationsringe eines Einrohrkreislaufs durchzuführen, wird eine vorläufige Berechnung möglicher Druckverluste (∆Ро) durchgeführt. In diesem Fall wird der Druckverlust am Steuerventil (∆Рк) nicht berücksichtigt.
Ferner wird durch den Wert des Kühlmitteldurchflusses am letzten Abschnitt des Zirkulationsrings und durch den Wert von ∆Рк (die Grafik in der technischen Dokumentation für das Gerät) der Einstellwert des Steuerventils bestimmt.
Der gleiche Indikator kann durch die Formel bestimmt werden:
Kv = 0,316 G / √∆Рк,
Wo:
- Sq - Einstellungswert;
- G - Kühlmitteldurchfluss;
- ∆Рк - Druckverlust am Steuerventil.
Ähnliche Berechnungen werden für jedes einzelne Steuerventil in einem einzelnen Rohrsystem durchgeführt.
Der Bereich der Druckverluste an jedem PB wird zwar nach folgender Formel berechnet:
∆Рко = ∆Ро + ∆Рк - ∆Рn,
Wo:
- ∆Ро - möglicher Druckverlust;
- ∆Рк - Druckverlust am PB;
- ∆Pn - Druckverlust im Bereich des n-Zirkulationsrings (ohne Verluste im RS).
Wenn aufgrund von Berechnungen die erforderlichen Werte für ein Einrohrheizsystem insgesamt nicht erhalten wurden, wird empfohlen, die Option eines Einrohrsystems zu verwenden, das automatische Durchflussregler enthält.
Ein automatischer Durchflussregler, der an der Rücklaufleitung des Kühlmittels installiert ist. Das Gerät regelt den Gesamtdurchfluss des Kühlmittels für den gesamten Einrohrkreislauf
Geräte wie automatische Regler sind an den Endabschnitten des Stromkreises (Verbindungspunkte an Steigleitungen, Abzweigzweigen) an den Verbindungspunkten zur Rücklaufleitung angebracht.
Wenn Sie die Konfiguration der automatischen Steuerung technisch ändern (Ablassventil und Stopfen austauschen), können Geräte an den Kühlmittelzuleitungen installiert werden.
Mit Hilfe von automatischen Durchflussreglern werden die Zirkulationsringe miteinander verbunden. In diesem Fall wird der Druckverlust ∆Рс an den Endabschnitten (Steigleitungen, Instrumentenzweige) ermittelt.
Der Restdruckverlust innerhalb des Zirkulationsrings verteilt sich auf die gemeinsamen Abschnitte der Rohrleitungen (∆Pmr) und den allgemeinen Durchflussregler (∆Pp).
Der Wert der Zeiteinstellung des allgemeinen Reglers wird gemäß den in der technischen Dokumentation dargestellten Diagrammen unter Berücksichtigung von ∆Рмр der Endabschnitte ausgewählt.
Berechnen Sie den Druckverlust an den Endabschnitten nach folgender Formel:
∆Рс = ∆Рп - ∆Рмр - ∆Рр,
Wo:
- ∆Рр - geschätzter Wert;
- ∆Rpp - Druckabfall einstellen;
- ∆Рмр - Rrab-Verluste in Rohrleitungsabschnitten;
- ∆Рр - Verlust von Rrab auf der allgemeinen PB.
Der automatische Regler des Hauptzirkulationsrings wird unter Berücksichtigung der Installation des minimal möglichen Werts aus dem Einstellbereich in der technischen Dokumentation des Geräts eingerichtet (sofern die Druckdifferenz nicht anfänglich eingestellt ist).
Die Qualität der Steuerbarkeit der Strömungen durch die Automatisierung des allgemeinen Reglers wird durch die Differenz des Druckverlusts an jedem einzelnen Steigregler oder Instrumentenzweig gesteuert.
Anwendung und Business Case
Das Fehlen von Anforderungen an die Temperatur des gekühlten Kühlmittels ist der Ausgangspunkt für die Auslegung von Einrohrheizsystemen an Thermostaten mit der Installation von TR an den Kühlerversorgungsleitungen. Gleichzeitig ist es zwingend erforderlich, den Heizpunkt mit einer automatischen Anpassung auszustatten.
Thermostat in der Leitung installiert, die das Kühlmittel zum Heizkörper liefert. Für die Installation wurden Metallarmaturen verwendet, die für die Arbeit mit Polypropylenrohren geeignet sind
In der Praxis werden auch schematische Lösungen verwendet, bei denen keine Wärmeregulierungsvorrichtungen an den Kühlerversorgungsleitungen vorhanden sind. Die Verwendung solcher Systeme ist jedoch auf leicht unterschiedliche Prioritäten des Mikroklimas zurückzuführen.
In der Regel werden Einrohrschemata ohne automatische Steuerung für Gruppen von Räumen verwendet, um Wärmeverluste (50% oder mehr) aufgrund zusätzlicher Geräte auszugleichen: Zwangslüftung, Klimaanlage, elektrische Heizung.
Die Vorrichtung von Einrohrsystemen findet sich auch in Projekten, bei denen die Normen zulassen, dass die Temperatur des Kühlmittels den Grenzwert des Betriebsbereichs des Thermostats überschreitet.
Projekte von Mehrfamilienhäusern, bei denen der Betrieb des Heizungssystems mittels Zählern an den Wärmeverbrauch gebunden ist, werden in der Regel nach einem Perimeter-Einrohrschema gebaut.
Das Perimeter-Single-Tube-Schema ist eine Art „Klassiker des Genres“, der häufig in der Praxis des kommunalen und privaten Wohnungsbaus verwendet wird. Es gilt als einfach und wirtschaftlich für verschiedene Bedingungen (+)
Die wirtschaftliche Rechtfertigung für die Umsetzung eines solchen Systems hängt davon ab, wo sich die Hauptsteigleitungen an verschiedenen Stellen in der Struktur befinden.
Die Hauptberechnungskriterien sind die Kosten für zwei Hauptmaterialien: Heizungsrohre und Formstücke.
Nach praktischen Beispielen für die Implementierung des Perimeter-Einrohrsystems geht eine Vergrößerung des Du-Querschnitts von Rohrleitungen um das Zweifache mit einer Erhöhung der Kosten für den Kauf von Rohren um das 2-3-fache einher. Und die Kosten für Armaturen steigen auf das Zehnfache der Größe, je nachdem aus welchem Material die Armaturen bestehen.
Abrechnungsbasis für die Installation
Die Installation eines Einrohrschemas unterscheidet sich vom Standpunkt der Anordnung der Arbeitselemente praktisch nicht von der Vorrichtung derselben Zweirohrsysteme. Kofferraum-Riser befinden sich normalerweise außerhalb der Wohnräume.
Die SNiP-Regeln empfehlen, Riser in speziellen Minen oder Dachrinnen zu verlegen. Die Wohnungslinie ist traditionell um den Umfang gebaut.
Ein Beispiel für die Platzierung von Heizungsrohrleitungen in speziell gestanzten Stichleitungen. Diese Variante des Gerätes wird häufig in der modernen Konstruktion eingesetzt.
Die Verlegung der Rohrleitungen erfolgt in einer Höhe von 70-100 mm von der Obergrenze des Bodensockels. Oder die Installation erfolgt unter einer dekorativen Fußleiste mit einer Höhe von 100 mm oder mehr und einer Breite von bis zu 40 mm. In der modernen Produktion werden solche Spezialauskleidungen für die Installation von Sanitär- oder Elektroinstallationen hergestellt.
Die Heizkörper werden nach einem Top-Down-Schema mit einseitig oder beidseitig gelieferten Rohren umwickelt. Die Position der Thermostate „auf einer bestimmten Seite“ ist nicht kritisch. Wenn das Heizgerät jedoch neben der Balkontür installiert wird, erfolgt die TP-Installation notwendigerweise auf der Seite, die am weitesten von der Tür entfernt ist.
Das Verlegen von Rohren hinter der Fußleiste scheint aus dekorativer Sicht vorherrschend zu sein, erinnert jedoch an die Mängel beim Passieren von Bereichen, in denen Innentüren vorhanden sind.
Rohrleitungen unter einem dekorativen Sockel verlegt. Wir können sagen, dass die klassische Lösung für Einrohrsysteme in Neubauten unterschiedlicher Klassen implementiert ist
Der Anschluss von Heizgeräten (Heizkörpern) an Einrohr-Steigleitungen erfolgt nach Schemata, die eine leichte lineare Dehnung von Rohren ermöglichen, oder nach Schemata mit Ausgleich für die Dehnung von Rohren infolge von Temperaturänderungen.
Die dritte Version der Schaltungslösungen, bei der die Verwendung eines Dreiwegereglers angenommen wird, wird aus wirtschaftlichen Gründen nicht empfohlen.
Wenn das Gerät des Systems die Verlegung von in den Wandtoren verborgenen Steigleitungen vorsieht, wird empfohlen, Winkel-RTD-G-Thermostate und Absperrventile zu verwenden, die Geräten der RLV-Serie als Anschlussarmaturen ähneln.
Anschlussmöglichkeiten: 1,2 - für Systeme, die eine lineare Ausdehnung von Rohren ermöglichen; 3.4 - für Systeme, die für die Verwendung zusätzlicher Wärmequellen ausgelegt sind; 5.6 - Entscheidungen über Dreiwegeventile gelten als unrentabel (+)
Der Durchmesser des Rohrabzweigs zu den Heizgeräten wird nach folgender Formel berechnet:
D> = 0,7 V,
Wo:
- 0,7 - Koeffizient;
- V. - das Innenvolumen des Kühlers.
Die Verzweigung erfolgt mit einer bestimmten Steigung (mindestens 5%) in Richtung des freien Austritts des Kühlmittels.
Auswahl des Hauptzirkulationsrings
Wenn die Entwurfslösung ein Heizsystem umfasst, das auf mehreren Umwälzringen basiert, ist die Wahl des Hauptumwälzrings erforderlich. Die Wahl sollte theoretisch (und praktisch) nach dem maximalen Wärmeübertragungswert des am weitesten entfernten Heizkörpers getroffen werden.
Dieser Parameter beeinflusst in gewissem Maße die Beurteilung der Hydrauliklast als Ganzes, die auf den Zirkulationsring zurückzuführen ist.
Der Zirkulationsring im Bild des Strukturdiagramms. Es kann mehrere solcher Ringe für verschiedene Designoptionen geben. In diesem Fall ist nur ein Ring der Hauptring (+)
Die Wärmeübertragung eines entfernten Geräts wird nach folgender Formel berechnet:
ATP = Qv / Qop + ΣQop,
Wo:
- Atp - geschätzte Wärmeübertragung des entfernten Geräts;
- Qv - die notwendige Wärmeübertragung des entfernten Geräts;
- Qop - Wärmeübertragung von Heizkörpern auf den Raum;
- ΣQop - die Summe der notwendigen Wärmeübertragung aller Geräte im System.
In diesem Fall kann der Parameter für die Menge der erforderlichen Wärmeübertragung aus der Summe der Werte von Geräten bestehen, die für das gesamte oder nur einen Teil des Gebäudes ausgelegt sind. Zum Beispiel bei der getrennten Berechnung der Wärme für Räume, die von einem separaten Steigrohr abgedeckt werden, oder für separat genommene Bereiche, die vom Instrumentenzweig bedient werden.
Im Allgemeinen wird die berechnete Wärmeübertragung aller anderen im System installierten Heizkörper nach einer etwas anderen Formel berechnet:
ATP = Qop / Qpom,
Wo:
- Qop - die notwendige Wärmeübertragung für einen separaten Heizkörper;
- Qhom - Wärmebedarf für einen bestimmten Raum, in dem ein Einrohrschema verwendet wird.
Der einfachste Weg, mit den Berechnungen und der Anwendung der erhaltenen Werte umzugehen, ist ein spezielles Beispiel.
Praktisches Berechnungsbeispiel
Für ein Wohngebäude ist ein Einrohrsystem mit Steuerung über einen Thermostat erforderlich.
Der Wert des Nenndurchsatzes des Geräts an der maximalen Einstellgrenze beträgt 0,6 m3/ h / bar (k1). Die maximal mögliche Durchsatzkennlinie für diesen Einstellwert beträgt 0,9 m3/ h / bar (k2).
Die maximal mögliche Druckdifferenz TP (bei einem Geräuschpegel von 30 dB) beträgt nicht mehr als 27 kPa (ΔP1). Pumpenkopf 25 kPa (ΔP2) Der Betriebsdruck für das Heizsystem beträgt 20 kPa (ΔP).
Es ist notwendig, den Druckverlustbereich für TP (ΔP1) zu bestimmen.
Der Wert der internen Wärmeübertragung wird wie folgt berechnet: Atr = 1 - k1 / k2 (1 - 06/09) = 0,56. Von hier aus wird der erforderliche Bereich der Druckverluste am TP berechnet: ΔP1 = ΔP * Atr (20 * 0,56 ... 1) = 11,2 ... 20 kPa.
Wenn unabhängige Berechnungen zu unerwarteten Ergebnissen führen, ist es besser, sich an Spezialisten zu wenden oder einen Computerrechner zu verwenden, um dies zu überprüfen.
Eine detaillierte Analyse der Berechnungen mit einem Computerprogramm mit Erläuterungen zur Installation und Verbesserung der Systemfunktionalität:
Es ist zu beachten, dass eine vollständige Berechnung selbst der einfachsten Lösungen von einer Masse berechneter Parameter begleitet wird. Natürlich ist es fair, alles ausnahmslos zu berechnen, vorausgesetzt, eine Heizstruktur ist so organisiert, dass sie einer idealen Struktur nahe kommt. In Wirklichkeit gibt es jedoch nichts Perfektes.
Daher stützen sie sich häufig auf Berechnungen als solche sowie auf praktische Beispiele und die Ergebnisse dieser Beispiele. Dieser Ansatz ist besonders im privaten Wohnungsbau beliebt.
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