การคำนวณระบบทำความร้อนแบบท่อเดียว: สิ่งที่ต้องพิจารณาเมื่อคำนวณ + ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ

ระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวเป็นหนึ่งในโซลูชั่นสำหรับการวางท่อภายในอาคารโดยเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทำความร้อนโครงการนี้ดูเหมือนจะง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่สุด การสร้างสาขาทำความร้อนโดยใช้ตัวเลือก "ท่อเดียว" มีราคาถูกกว่าสำหรับเจ้าของบ้านมากกว่าวิธีอื่น

เพื่อให้มั่นใจถึงการดำเนินงานของโครงการจำเป็นต้องทำการคำนวณเบื้องต้นของระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวซึ่งจะช่วยให้คุณรักษาอุณหภูมิที่ต้องการในบ้านและป้องกันการสูญเสียแรงดันในเครือข่าย ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะรับมือกับงานนี้ด้วยตัวเอง คุณสงสัยในความสามารถของคุณหรือไม่?

เราจะบอกคุณว่าคุณสมบัติการออกแบบของระบบท่อเดียวคืออะไร ยกตัวอย่างไดอะแกรมการทำงาน และอธิบายว่าต้องคำนวณอะไรบ้างในขั้นตอนการวางแผนของวงจรทำความร้อน

การออกแบบวงจรทำความร้อนแบบท่อเดียว

เสถียรภาพทางไฮดรอลิกของระบบนั้นได้รับการรับรองแบบดั้งเดิมโดยการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางปกติของท่อ (Dusl) ให้เหมาะสมที่สุด มันค่อนข้างง่ายที่จะใช้รูปแบบที่มั่นคงโดยการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางโดยไม่ต้องกำหนดค่าระบบทำความร้อนด้วยเทอร์โมสตัทก่อน

มันเกี่ยวข้องโดยตรงกับระบบทำความร้อนดังกล่าว โครงการท่อเดียว ด้วยการติดตั้งหม้อน้ำในแนวตั้ง/แนวนอน และในกรณีที่ไม่มีวาล์วปิดและควบคุมบนไรเซอร์โดยสมบูรณ์ (แยกสาขาไปยังอุปกรณ์)

ตัวอย่างที่ชัดเจนของการติดตั้งส่วนประกอบหม้อน้ำในวงจรที่จัดตามหลักการหมุนเวียนด้วยท่อเดียว ในกรณีนี้จะใช้ท่อโลหะพลาสติกพร้อมอุปกรณ์โลหะ

ด้วยการเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อในวงจรทำความร้อนแบบวงแหวนท่อเดียว ทำให้สามารถปรับสมดุลการสูญเสียแรงดันที่มีอยู่ได้อย่างแม่นยำ มั่นใจในการควบคุมการไหลของน้ำหล่อเย็นภายในอุปกรณ์ทำความร้อนแต่ละตัว การติดตั้งเทอร์โมสตัท.

โดยปกติแล้ว ในกระบวนการออกแบบระบบทำความร้อนโดยใช้โครงร่างท่อเดียว ในขั้นตอนแรกจะมีการสร้างหน่วยท่อหม้อน้ำในขั้นตอนแรก ในขั้นตอนที่สอง วงแหวนหมุนเวียนจะเชื่อมโยงกัน

โซลูชันวงจรแบบคลาสสิกที่ใช้ท่อเดียวเพื่อจ่ายน้ำหล่อเย็นและกระจายน้ำผ่านหม้อน้ำความร้อน โครงการนี้เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ง่ายที่สุด (+)

การออกแบบหน่วยท่อสำหรับอุปกรณ์ตัวเดียวเกี่ยวข้องกับการพิจารณาการสูญเสียแรงดันที่หน่วย การคำนวณจะดำเนินการโดยคำนึงถึงการกระจายตัวของการไหลของน้ำหล่อเย็นที่สม่ำเสมอโดยเทอร์โมสตัทสัมพันธ์กับจุดเชื่อมต่อในส่วนวงจรนี้

ในส่วนหนึ่งของการดำเนินการเดียวกัน ค่าสัมประสิทธิ์การระบายจะถูกคำนวณ บวกกับการกำหนดช่วงของพารามิเตอร์การกระจายการไหลในส่วนการปิด ขึ้นอยู่กับช่วงของสาขาที่คำนวณแล้วพวกเขาสร้างวงแหวนหมุนเวียน

การเชื่อมโยงวงแหวนหมุนเวียน

เพื่อให้เชื่อมต่อวงแหวนหมุนเวียนของวงจรท่อเดียวได้อย่างมีประสิทธิภาพ จะต้องคำนวณการสูญเสียแรงดัน (∆Po) ที่เป็นไปได้ก่อน ในกรณีนี้จะไม่คำนึงถึงการสูญเสียแรงดันที่วาล์วควบคุม (∆Рк)

ถัดไปตามอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นที่ส่วนสุดท้ายของวงแหวนหมุนเวียนและค่า ∆Рк (กราฟในเอกสารทางเทคนิคของอุปกรณ์) ค่าการตั้งค่าของวาล์วควบคุมจะถูกกำหนด

สูตรเดียวกันสามารถกำหนดตัวบ่งชี้เดียวกันได้:

Kv=0.316G / √∆Рк,

ที่ไหน:

• เควี – การตั้งค่า;
• ช – การไหลของน้ำหล่อเย็น
• ∆รค – การสูญเสียแรงดันที่วาล์วควบคุม

การคำนวณที่คล้ายกันนี้จะดำเนินการสำหรับวาล์วควบคุมแต่ละตัวในระบบท่อเดียว

จริงอยู่ที่ช่วงการสูญเสียแรงดันในแต่ละวาล์วคำนวณโดยใช้สูตร:

∆Ркo=∆Ро + ∆Рк – ∆Рn,

ที่ไหน:

• ∆โร – การสูญเสียแรงดันที่เป็นไปได้
• ∆รค – การสูญเสียแรงดันบน PV;
• ∆Рn – การสูญเสียแรงดันในส่วนของวงแหวน n-circulation (โดยไม่คำนึงถึงการสูญเสียในอากาศหมุนเวียน)

หากจากการคำนวณไม่ได้รับค่าที่ต้องการสำหรับระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวโดยรวมขอแนะนำให้ใช้เวอร์ชันของระบบท่อเดียวซึ่งรวมถึงตัวควบคุมการไหลอัตโนมัติ

ติดตั้งตัวควบคุมการไหลอัตโนมัติบนท่อส่งน้ำหล่อเย็น อุปกรณ์จะควบคุมการไหลของน้ำหล่อเย็นทั้งหมดสำหรับวงจรท่อเดียวทั้งหมด

อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ตัวควบคุมอัตโนมัติจะติดตั้งอยู่ที่ส่วนปลายของวงจร (โหนดการเชื่อมต่อบนไรเซอร์ สาขาทางออก) ที่จุดเชื่อมต่อกับสายส่งคืน

หากคุณเปลี่ยนการกำหนดค่าตัวควบคุมอัตโนมัติในทางเทคนิค (สลับวาล์วระบายน้ำและปลั๊ก) การติดตั้งอุปกรณ์ก็สามารถทำได้บนท่อจ่ายน้ำหล่อเย็น

ด้วยความช่วยเหลือของตัวควบคุมการไหลอัตโนมัติ วงแหวนหมุนเวียนจึงเชื่อมต่อกัน ในกรณีนี้ จะพิจารณาการสูญเสียแรงดัน ∆Рс ที่ส่วนท้าย (ไรเซอร์, กิ่งก้านของอุปกรณ์)

การสูญเสียแรงดันตกค้างภายในขอบเขตของวงแหวนหมุนเวียนจะถูกกระจายระหว่างส่วนทั่วไปของท่อ (∆Рмр) และตัวควบคุมการไหลทั่วไป (∆Рр)

ค่าของการตั้งค่าชั่วคราวของตัวควบคุมทั่วไปจะถูกเลือกตามกราฟที่แสดงในเอกสารทางเทคนิค โดยคำนึงถึง ∆Рмр ของส่วนท้าย

คำนวณการสูญเสียแรงดันที่ส่วนท้ายโดยใช้สูตร:

∆Рс=∆Рпп – ∆Рмр – ∆Рр,

ที่ไหน:

• ∆ร – ค่าที่คำนวณได้
• ∆Рpp – แรงดันตกที่ระบุ
• ∆รม – ปราบขาดทุนในส่วนท่อ;
• ∆ร – การสูญเสีย Prab บน RV ทั่วไป

ตัวควบคุมอัตโนมัติของวงแหวนหมุนเวียนหลัก (โดยไม่ได้ระบุแรงดันตกคร่อมในตอนแรก) ได้รับการกำหนดค่าโดยคำนึงถึงการตั้งค่าขั้นต่ำที่เป็นไปได้จากช่วงการตั้งค่าในเอกสารทางเทคนิคของอุปกรณ์

คุณภาพของการควบคุมการไหลโดยระบบอัตโนมัติของตัวควบคุมทั่วไปจะถูกควบคุมโดยความแตกต่างของการสูญเสียแรงดันในตัวควบคุมแต่ละตัวของไรเซอร์หรือสาขาเครื่องมือ

การสมัครและกรณีธุรกิจ

การไม่มีข้อกำหนดสำหรับอุณหภูมิของสารหล่อเย็นที่ระบายความร้อนเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการออกแบบระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวโดยใช้เทอร์โมสตัทพร้อมการติดตั้งเทอร์โมสตัทบนท่อจ่ายหม้อน้ำ ในกรณีนี้จำเป็นต้องติดตั้งชุดทำความร้อนด้วยการควบคุมอัตโนมัติ

เทอร์โมสตัทที่ติดตั้งบนสายจ่ายน้ำหล่อเย็นให้กับหม้อน้ำทำความร้อน สำหรับการติดตั้งจะใช้อุปกรณ์โลหะซึ่งสะดวกสำหรับการทำงานกับท่อโพลีโพรพีลีน

ในทางปฏิบัติโซลูชันวงจรที่ไม่มีอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิบนสายจ่ายหม้อน้ำก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน แต่การใช้รูปแบบดังกล่าวถูกกำหนดโดยลำดับความสำคัญที่แตกต่างกันเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่ามีปากน้ำ

โดยทั่วไปแล้วโครงร่างท่อเดี่ยวซึ่งไม่มีการควบคุมอัตโนมัติจะใช้สำหรับกลุ่มห้องที่ออกแบบมาโดยคำนึงถึงการชดเชยการสูญเสียความร้อน (50% ขึ้นไป) เนื่องจากอุปกรณ์เพิ่มเติม: การระบายอากาศ, เครื่องปรับอากาศ, เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

นอกจากนี้ การออกแบบระบบท่อเดี่ยวยังพบได้ในโครงการที่กฎระเบียบอนุญาตให้อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเกินค่าขีดจำกัดของช่วงการทำงานของเทอร์โมสตัท

โครงการอาคารอพาร์ตเมนต์ซึ่งการทำงานของระบบทำความร้อนขึ้นอยู่กับการใช้ความร้อนผ่านมิเตอร์มักจะสร้างขึ้นตามโครงร่างท่อเดี่ยวในขอบเขต

โครงการท่อเดี่ยวในขอบเขตเป็นแบบ "คลาสสิกของประเภท" ซึ่งมักใช้ในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยของเทศบาลและเอกชน ถือว่าง่ายและประหยัดสำหรับเงื่อนไขต่างๆ (+)

เหตุผลทางเศรษฐกิจสำหรับการดำเนินการตามโครงการดังกล่าวขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเสาหลักที่จุดต่าง ๆ ของโครงสร้าง

เกณฑ์การคำนวณหลักคือต้นทุนของวัสดุหลักสองชนิด: ท่อความร้อน และอุปกรณ์

ตามตัวอย่างในทางปฏิบัติของการใช้งานระบบท่อเดี่ยวในขอบเขตการเพิ่มขึ้นของพื้นที่การไหลของท่อ Dу สองเท่าจะมาพร้อมกับต้นทุนการซื้อท่อที่เพิ่มขึ้น 2-3 เท่า และค่าฟิตติ้งก็จะเพิ่มขึ้นถึง 10 เท่าของขนาด ขึ้นอยู่กับว่าฟิตติ้งนั้นทำจากวัสดุอะไร

ฐานการคำนวณสำหรับการติดตั้ง

การติดตั้งวงจรท่อเดียวจากมุมมองของการจัดองค์ประกอบการทำงานนั้นแทบไม่แตกต่างจากการติดตั้งแบบเดียวกัน ระบบสองท่อ. ตื่นหลักมักจะตั้งอยู่นอกบริเวณที่พักอาศัย

กฎ SNiP แนะนำให้วางตัวยกภายในเพลาหรือรางน้ำพิเศษ สาขาอพาร์ตเมนต์มักสร้างขึ้นรอบปริมณฑล

ตัวอย่างการวางท่อระบบทำความร้อนในช่องเจาะพิเศษ อุปกรณ์เวอร์ชันนี้มักใช้ในการก่อสร้างสมัยใหม่

วางท่อที่ความสูง 70-100 มม. จากขอบด้านบนของฐานของรูปสลักพื้น หรือการติดตั้งทำได้ภายใต้ฐานบัวตกแต่งที่มีความสูง 100 มม. ขึ้นไป และความกว้างสูงสุด 40 มม. การผลิตสมัยใหม่ผลิตวัสดุบุผิวแบบพิเศษสำหรับการติดตั้งระบบประปาหรือระบบสื่อสารไฟฟ้า

การวางท่อหม้อน้ำจะดำเนินการโดยใช้รูปแบบจากบนลงล่างโดยให้ท่อด้านเดียวหรือทั้งสองด้าน ตำแหน่งของเทอร์โมสตัท "ด้านใดด้านหนึ่ง" นั้นไม่สำคัญ แต่ถ้าเป็นเช่นนั้น การติดตั้งอุปกรณ์ทำความร้อน ทำข้างประตูระเบียง โดยต้องติดตั้ง TP ด้านข้างที่ห่างจากประตูมากที่สุด

การวางท่อไว้ด้านหลังกระดานข้างก้นดูเหมือนจะได้เปรียบจากมุมมองการตกแต่ง แต่ต้องคำนึงถึงข้อเสียเมื่อต้องผ่านบริเวณที่มีทางเข้าประตูภายใน

ท่อวางอยู่ใต้แท่นตกแต่ง อาจกล่าวได้ว่าเป็นวิธีการแก้ปัญหาแบบคลาสสิกสำหรับระบบท่อเดี่ยวที่ใช้ในอาคารใหม่ของประเภทต่างๆ

การเชื่อมต่ออุปกรณ์ทำความร้อน (หม้อน้ำ) กับตัวยกท่อเดี่ยวดำเนินการตามรูปแบบที่อนุญาตให้มีการยืดตัวของท่อเป็นเส้นตรงเล็กน้อยหรือตามรูปแบบที่มีการชดเชยการยืดตัวของท่ออันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ไม่แนะนำให้ใช้ตัวเลือกที่สามสำหรับการแก้ปัญหาวงจรที่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวควบคุมสามทางเพื่อเหตุผลด้านความประหยัด

หากการออกแบบระบบเกี่ยวข้องกับการวางไรเซอร์ที่ซ่อนอยู่ในร่องผนัง ขอแนะนำให้ใช้เทอร์โมสตัทแบบเข้ามุมประเภท RTD-G และวาล์วปิดที่คล้ายกับอุปกรณ์จากซีรีย์ RLV เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อ

ตัวเลือกการเชื่อมต่อ: 1,2 – สำหรับระบบที่อนุญาตให้ขยายท่อเป็นเส้นตรง 3.4 – สำหรับระบบที่ออกแบบมาเพื่อการใช้แหล่งความร้อนเพิ่มเติม 5.6 – วิธีแก้ปัญหาที่ใช้วาล์วสามทางถือว่าไม่ได้ผลกำไร (+)

เส้นผ่านศูนย์กลางของกิ่งท่อถึงอุปกรณ์ทำความร้อนคำนวณโดยใช้สูตร:

ด>= 0.7√วี,

ที่ไหน:

• 0,7 - ค่าสัมประสิทธิ์;
• วี – ปริมาตรภายในหม้อน้ำ

กิ่งก้านมีความลาดเอียง (อย่างน้อย 5%) ในทิศทางของช่องจ่ายน้ำหล่อเย็นที่ว่าง

การเลือกวงแหวนหมุนเวียนหลัก

หากแนวทางการออกแบบเกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบทำความร้อนตามวงแหวนหมุนเวียนหลายวง จำเป็นต้องเลือกวงแหวนหมุนเวียนหลัก ทางเลือกในทางทฤษฎี (และในทางปฏิบัติ) ควรเลือกตามค่าการถ่ายเทความร้อนสูงสุดของหม้อน้ำที่อยู่ไกลที่สุด

พารามิเตอร์นี้มีอิทธิพลต่อการประเมินโหลดไฮดรอลิกโดยรวมที่ตกลงบนวงแหวนหมุนเวียนในระดับหนึ่ง

วงแหวนหมุนเวียนในรูปของแผนภาพโครงสร้าง สำหรับตัวเลือกการออกแบบที่แตกต่างกันอาจมีวงแหวนหลายแบบ ในกรณีนี้จะมีเพียงวงแหวนเดียวเท่านั้นที่เป็นวงแหวนหลัก (+)

การถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์ระยะไกลคำนวณโดยสูตร:

เอทีพี = Qv / Qop + ΣQop,

ที่ไหน:

• เอทีพี – การถ่ายเทความร้อนที่คำนวณได้ของอุปกรณ์ระยะไกล
• Qv – การถ่ายเทความร้อนที่จำเป็นของอุปกรณ์ระยะไกล
• กอบ – การถ่ายเทความร้อนจากหม้อน้ำสู่ห้อง
•  ΣQop – ผลรวมของการถ่ายเทความร้อนที่ต้องการของอุปกรณ์ทั้งหมดในระบบ

ในกรณีนี้พารามิเตอร์ของปริมาณการถ่ายเทความร้อนที่ต้องการอาจประกอบด้วยผลรวมของค่าของอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อให้บริการอาคารทั้งหมดหรือเพียงบางส่วนของอาคารตัวอย่างเช่น เมื่อคำนวณความร้อนแยกกันสำหรับห้องที่มีไรเซอร์แยกจากกันหรือแต่ละพื้นที่ที่ให้บริการโดยสาขาเครื่องมือ

โดยทั่วไป การถ่ายเทความร้อนที่คำนวณได้ของหม้อน้ำทำความร้อนอื่นๆ ที่ติดตั้งในระบบจะคำนวณโดยใช้สูตรที่แตกต่างกันเล็กน้อย:

เอทีพี = ควอป / คิวปอม,

ที่ไหน:

• กอบ – จำเป็นต้องมีการถ่ายเทความร้อนสำหรับหม้อน้ำแยกต่างหาก
• คิวปอม – ความต้องการความร้อนสำหรับห้องเฉพาะที่ใช้วงจรท่อเดียว

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจการคำนวณและใช้ค่าที่ได้รับคือการใช้ตัวอย่างเฉพาะ

ตัวอย่างการคำนวณเชิงปฏิบัติ

อาคารที่พักอาศัยต้องใช้ระบบท่อเดี่ยวที่ควบคุมโดยเทอร์โมสตัท

ปริมาณงานที่กำหนดของอุปกรณ์ที่ขีดจำกัดการตั้งค่าสูงสุดคือ 0.6 ม³/h/บาร์ (k1) ลักษณะปริมาณงานสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับค่าการตั้งค่านี้คือ 0.9 ม³/ชม./บาร์ (k2)

ความดันแตกต่างสูงสุดที่เป็นไปได้ของ TR (ที่ระดับเสียง 30 dB) ไม่เกิน 27 kPa (ΔР1) แรงดันปั๊ม 25 kPa (ΔР2) แรงดันใช้งานสำหรับระบบทำความร้อน – 20 kPa (ΔР)

จำเป็นต้องกำหนดช่วงการสูญเสียแรงดันสำหรับ TR (ΔР1)

ค่าการถ่ายเทความร้อนภายในคำนวณได้ดังนี้ Atr = 1 – k1/k2 (1 – 06/09) = 0.56 จากที่นี่จะคำนวณช่วงการสูญเสียแรงดันที่ต้องการที่ TR: ΔР1 = ΔР * Atr (20 * 0.56...1) = 11.2...20 kPa

ถ้า การคำนวณที่เป็นอิสระ นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด ควรติดต่อผู้เชี่ยวชาญ หรือใช้เครื่องคิดเลขในคอมพิวเตอร์ตรวจสอบจะดีกว่า

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

การวิเคราะห์โดยละเอียดของการคำนวณโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์พร้อมคำอธิบายสำหรับการติดตั้งและปรับปรุงการทำงานของระบบ:

ควรสังเกตว่าการคำนวณเต็มรูปแบบของแม้แต่วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดนั้นมาพร้อมกับพารามิเตอร์ที่คำนวณได้จำนวนมาก แน่นอนว่าการคำนวณทุกอย่างโดยไม่มีข้อยกเว้นเป็นเรื่องที่ยุติธรรม โดยมีเงื่อนไขว่าโครงสร้างการทำความร้อนนั้นจัดไว้ใกล้กับโครงสร้างในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ไม่มีสิ่งใดสมบูรณ์แบบ

ดังนั้นพวกเขาจึงมักจะอาศัยการคำนวณเช่นเดียวกับตัวอย่างในทางปฏิบัติและผลลัพธ์ของตัวอย่างเหล่านี้ วิธีนี้เป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการก่อสร้างบ้านส่วนตัว

คุณมีอะไรจะเพิ่มหรือมีคำถามเกี่ยวกับการคำนวณระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวหรือไม่? คุณสามารถแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับสิ่งพิมพ์เข้าร่วมการสนทนาและแบ่งปันประสบการณ์ของคุณเองในการจัดวงจรทำความร้อน แบบฟอร์มการติดต่ออยู่ในบล็อกด้านล่าง