Moderný vykurovací systém je ukážkou úplne nového prístupu k jeho regulácii. Zatiaľ nejde o predbežnú úpravu pred spustením systému s uľahčením následného hydraulického režimu prevádzky. Moderné vykurovanie v súkromnom dome počas prevádzky má neustále sa meniaci tepelný režim. Čo si vyžaduje, aby zariadenie nielen sledovalo zmeny vo vykurovaní priestoru, ale aby na ne aj správne reagovalo.
Podmienky efektívnej prevádzky systému
Existuje niekoľko bodov, ktorých dodržiavanie zabezpečí kvalitnú a efektívnu prevádzku vykurovacieho systému:
- Dodávka chladiacej kvapaliny do vykurovacích zariadení by sa mala vykonávať v množstvách, ktoré zabezpečia tepelnú bilanciu miestnosti pri neustále sa meniacich vonkajších teplotách av závislosti od teplotného režimu priestorov, ktoré určuje jeho vlastník.
- Zníženie nákladov vrátane energie na prekonanie hydraulického odporu.
- Zníženie nákladov na materiál pri inštalácii vykurovacieho systému, aj v závislosti od priemeru kladených potrubí.
- Nízka hlučnosť, stabilita a spoľahlivosť vykurovacích zariadení.
Ako správne vypočítať vykurovací systém
Na výpočet vykurovania v súkromnom dome potrebujete poznať požadované množstvo tepla. Na tento účel sa počítajú tepelné straty celého domu v teplom a chladnom období. To zahŕňa tepelné straty oknami, dverami, plášťami budov atď. Sú to dosť náročné výpočty. Všeobecne sa uznáva, že v priemere by zdroj tepla mal produkovať 10 kW na 100 m2 vykurovanej plochy.
Vykurovacím systémom sa rozumie vzťah medzi súborom zariadení: potrubí, čerpadlá, uzatváracie a regulačné zariadenia, ovládacie prvky a automatizácia na prenos tepla zo zdroja priamo do miestnosti.
Typy vykurovacích kotlov
Pred vykonaním hydraulického výpočtu vykurovacích systémov je potrebné zvoliť správny kotol (zdroj tepla). Existujú tieto typy kotlov: elektrické, plynové, kotly na tuhé palivo, kombinované a iné. Voľba vo väčšine prípadov závisí od paliva prevládajúceho v oblasti, kde žijete.
Elektrický kotol
Vzhľadom na problémy s napájaním a pomerne vysokú cenu elektriny toto zariadenie nezískalo širokú distribúciu.
Plynový kotol
Na inštaláciu takéhoto kotla bola predtým potrebná špeciálna samostatná miestnosť (kotolňa). V súčasnosti to platí len pre zariadenia s otvorenou spaľovacou komorou. Táto možnosť je najbežnejšia na miestach so splyňovaním.
Kotol na tuhé palivo
Vzhľadom na relatívnu dostupnosť paliva nie je toto zariadenie veľmi obľúbené. Pri jeho prevádzke dochádza k určitým nepríjemnostiam. Počas dňa je potrebné niekoľkokrát vyrobiť ohnisko. Okrem toho je režim prenosu tepla cyklický. Použitie týchto kotlov je uľahčené (zníženie počtu pecí) použitím žiarovky alebo paliva s vysokou teplotou spaľovania, čím sa zvyšuje doba horenia vďaka riadenému prívodu vzduchu. Dá sa to urobiť aj pomocou vodných akumulátorov tepla, na ktoré je napojené ústredné kúrenie.
Potrebné parametre pri výpočte výkonu
- Wud - merný výkon zdroja tepla (kotla) na plochu budovy 10 m2, berúc do úvahy klimatické podmienky regiónu.
- S je plocha vykurovanej miestnosti.
Existujú aj všeobecne akceptované hodnoty špecifického výkonu, ktoré závisia od klimatickej zóny:
- Wud=0, 7-0, 9 – pre južný región.
- Wud=1, 2-1, 5 – pre centrálny región.
- Wud=1, 5-2,0 – pre severný región.
Vzorec pre výkon kotla
Predtým, ako sa pustíte do takého dôležitého počinu, akým je hydraulický výpočet vykurovacích systémov, musíte určiť výkon zdroja tepla pomocou nasledujúceho vzorca:
Wcat=S×Wud/10.
Pre pohodlie výpočtu vezmeme priemernú hodnotu Wud pre 1 kW, takže dostaneme, že 10 kW by malo pripadnúť na 100 m 2 vyhrievaná plocha. V dôsledku toho budú schémy inštalácie vykurovacieho systému závisieť od oblasti domu.
V ostatných prípadoch sa využíva nútený obeh chladiacej kvapaliny pomocou obehových čerpadiel.
Dvojrúrkový systém
Ide o klasickú verziu vykurovacieho systému, ktorá sa pri dlhej prevádzke najlepšie osvedčila. Hydraulický výpočet dvojrúrkového vykurovacieho systému bude diskutovaný nižšie. Prečo sa tak volá? Ide o to, že základom inžinierskeho konceptu bola inštalácia niekoľkých potrubí cez podlahy budovy. Ohrievač bol pripojený k jednej stúpačke s horúcou vodou na všetkých poschodiach a chladená voda z ohrievača bola privádzaná do potrubia uloženého v blízkosti.
V dôsledku toho sa chladiaca kvapalina z prvého zariadenia, ktorá ešte nestihla vychladnúť, dostala do zariadenia, ktoré sa nachádzalo o poschodie nižšie, a cirkulujúca kvapalina mala rovnakú teplotu ako v prvom jeden. To znamená, že teplota chladiacej kvapaliny v prvom a poslednom potrubí bola rovnakáprenos tepla bol rovnaký.
Dvojrúrkový vykurovací systém – výhody
Ústredné kúrenie v súkromnom dome s dvojrúrkovým systémom má tieto výhody:
- Dokonca aj vyhrievaná podlaha zabezpečuje rovnomerné vykurovanie všetkých spotrebičov.
- V porovnaní s jednorúrkovým systémom je možné plne vykurovať oveľa viac miestností.
- Ovládanie teploty v každej konkrétnej miestnosti.
Sídelné a grafické aktivity
Pri komplexnom hydraulickom výpočte vykurovacích systémov je v prvom rade potrebné vykonať niekoľko predbežných opatrení:
- Stanoví sa tepelná bilancia vykurovanej budovy.
- Vyberie sa typ vykurovacích zariadení, potom sa schematicky umiestnia na pôdorys.
- Ďalej sa rozhoduje o umiestnení všetkých vykurovacích jednotiek, type a materiáloch potrubí, ovládacích a uzamykacích zariadení.
- Ak chcete urobiť hydraulický výpočet vykurovacích systémov, budete musieť nakresliť schematický diagram v axonometrii s vyznačením vypočítaného zaťaženia a dĺžky sekcií.
- Hlavný prstenec je určený - ide o uzavretý segment, ktorý zahŕňa úseky potrubí umiestnené v sérii, ktoré majú maximálny prietok chladiacej kvapaliny od zdroja tepla do najvzdialenejšieho vykurovacieho zariadenia.
Na vyrovnanieprierez je akceptovaný ako taký, ktorý má konštantný prietok chladiacej kvapaliny a rovnaký prierez.
Príklad hydraulického výpočtu vykurovacieho systému
Na vypočítanom segmente sa tepelné zaťaženie rovná tepelnému toku, ktorý sa musí preniesť na prívodnom potrubí a na spätnom potrubí už preniesol cirkulujúcu kvapalinu, ktorá prešla cez túto časť.
Spotreba nosiča tepla Gi-j, kg/h sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:
Gi-j=0, 86×Qi -j/(t2-t0), kde
Gi-j je množstvo tepla vo vypočítanom segmente i-j;
t2-t0 sú návrhové teploty horúcej a studenej kvapaliny.
Ako vybrať priemer potrubí
Aby sa znížili náklady na prekonávanie odporu počas pohybu cirkulujúcej tekutiny, priemery potrubí by mali byť umiestnené v rámci minimálnej rýchlosti chladiacej kvapaliny potrebnej na odstránenie vzduchových bublín, ktoré prispievajú k vzniku vzduchových uzáverov. Na ich zníženie sa priemer potrubí zníži na minimálnu hodnotu, ktorá nevedie k hydraulickému hluku v armatúrach a potrubiach systému.
Všetky výrobné potrubia sú rozdelené na polymérové a kovové. Prvé sú odolnejšie, druhé sú mechanicky pevnejšie. Ktoré potrubia použiť vo vykurovacom systéme, závisí od jeho individuálnych vlastností.
Hydraulický výpočet vykurovacieho systému - program
Vzhľadom na množstvo práce, ktorú je potrebné vykonať vo fáze návrhu, môžete použiť špecializovaný softvér.
Pomocou počiatočných údajov program vykoná automatický výber potrubí požadovaného priemeru, vykoná predbežné nastavenie regulačných a vyvažovacích ventilov, termostatických ventilov a automatických regulátorov vo vykurovacom systéme. Program tiež dokáže nezávisle odhadnúť, aké veľké vykurovacie zariadenia budú potrebné.
