Viena iš įdomiausių šilumos inžinerijos temų yra šildymo sistemos, susijusios su aušinimo skysčio tiekimu dviem vamzdžiais, tarp meistrų nurodytos kaip Tichelmano schema. Jų įrenginys yra tikrai unikalus: sistemai praktiškai nereikia balansavimo, jis pasižymi stabiliu veikimu, tačiau tuo pat metu turi ir nemažai trūkumų..
Sistemos aprašymas
Profesionaliuose sluoksniuose „Tichelman“ kilpa vadinama dviejų vamzdžių šildymo sistema su artėjančiu aušinimo skysčio judesiu. Šis pavadinimas visiškai atspindi veikimo esmę ir principą, skiriamieji bruožai geriausiai matomi atsižvelgiant į dviejų vamzdžių sistemą su atvirkštiniu aušinimo skysčio judėjimu, kuris yra žinomas beveik visiems.
Įsivaizduokite radiatorių tinklą, išdėstytą tiesia linija. Pagal klasikinę schemą šildymo mazgas yra šios eilutės pradžioje, iš jo išilgai viso tinklo eina du vamzdžiai, tiekiantys atitinkamai karštą ir grįžtamąjį šaltą skystį. Tuo pačiu metu kiekvienas radiatorius yra savotiškas šuntas, todėl kuo daugiau šildymo prietaiso pašalinama iš šildymo įrenginio, tuo didesnis hidraulinis pasipriešinimas jo jungties kilpoje..
1 – dviejų vamzdžių radiatorių su priešpriešiniu srovės aušinimo skysčiu prijungimo schema; 2 – jungimo schema „Tichelman“ kilpa su artėjančia jungtimi
Jei susukame radiatorių eilę į žiedą, tada abu jo kraštai bus prigludę prie šilumos mazgo. Tokiu atveju daug pelningiau įsitikinti, kad grįžtamasis vamzdynas neperduoda aušinimo skysčio atgal į katilinę, bet ir toliau seka grandinę, tai yra, pakeliui. Kitaip tariant, tiekimo vamzdis eina iš šildymo įrenginio ir baigiasi ties kraštiniu radiatoriumi, savo ruožtu grįžtamasis vamzdis kyla iš pirmojo radiatoriaus ir eina į katilinę. Tas pats principas gali būti įgyvendinamas net tuo atveju, jei radiatoriai yra tiesiškai išdėstyti erdvėje, tiesiog iš tos vietos, kur ekstremalusis radiatorius įkišamas į grįžtamąjį vamzdį, vamzdis atsiskleidžia, kad grąžintų atvėsintą aušinimo skystį. Tuo pačiu metu tam tikroje vietoje šildymo sistema bus trijų vamzdžių, todėl Tichelmano kilpa taip pat kartais vadinama.
Tichelmano kilpa su radiatoriais, išdėstytais aplink pastato perimetrą. Iš kiekvieno radiatoriaus bendras tiekimo ir grąžinimo vamzdžių ilgis yra maždaug vienodas. 1 – šildymo katilas; 2 – saugumo grupė; 3 – šildymo radiatoriai; 4 – tiekimo vamzdis; 5 – grįžtamasis vamzdis; 6 – cirkuliacinis siurblys; 7 – išsiplėtimo bakas
Bet kodėl tokios komplikacijos yra būtinos? Jei atidžiai išstudijuosite diagramą, paaiškės, kad kiekvieno radiatoriaus tiekimo ir grąžinimo vamzdynų ilgių suma yra vienoda. Taigi išvada: kiekvienos jungties kilpos hidraulinis pasipriešinimas yra lygus likusiems skyriams, tai yra, sistemai paprasčiausiai nereikia balansavimo.
Taikymo sritis
Tačiau pagunda vengti hidraulinio sistemos reguliavimo neturėtų sukelti skubotų skubotų sprendimų. Dviejų vamzdžių sistema pasižymi didelėmis medžiagų sąnaudomis, todėl jos įrengimas nėra pateisinamas visais atvejais.
Apsvarstykime tokią sąvoką kaip šildymo prietaiso „prispaudimo“ laipsnis, balansuojant dviejų vamzdžių grąžinimo sistemą. Neįvertinus nominalios angos pirmųjų kelių radiatorių jungties taške, galima sumažinti aušinimo skysčio srauto juose greitį ir taip sumažinti slėgio kritimą, kad vėlesnėse tinklo dalyse išliktų pakankamas slėgis. Jei radiatorių tinklą sudaro daugybė šildymo prietaisų, esančių dideliu atstumu vienas nuo kito, srautas pradiniuose radiatoriuose turės būti apribotas tokiu mastu, kad srauto juose nepakaktų normaliam šilumos išsiskyrimui. Tai verčia naudoti didesnės talpos siurblius, todėl aušinimo skysčio sraute atskiruose mazguose atsiranda pastebimas triukšmas. Apskritai galima teigti, kad dviejų vamzdžių praleidimo sistemos įtaisas yra pateisinamas tik tuo atveju, jei radiatorių skaičius yra didesnis nei 8-10, o bendras dujotiekio ilgis yra didesnis nei 70 m..
Medžiagos „Tichelman“ sistemai sunaudojama žymiai, jei neįmanoma apvynioti radiatorių tinklo žiedu, tai yra, pastatyti šildymo vamzdyną griežtai išilgai pastato perimetro. Paprastai tai trukdo durų durys ir stiklinimasis prie grindų. Tokiais atvejais būtina sumontuoti papildomą vamzdį, per kurį aušinimo skystis grįš į katilinę, o kadangi bendras savavališkai paimtos kilpos ilgis padidėja bent perpus, padidinkite nominalų linijos praėjimą arba siurblio našumą. Dėl kolektoriaus (sijos) sistemos išdėstymo iš principo galima išvengti papildomų išlaidų, tačiau geriau atlikti preliminarų palyginamąjį medžiagų sunaudojimo skaičiavimą..
Hidrauliniai duomenys
Tichelman kilpos principu paremtos sistemos veikimas yra labai stabilus. Šį faktą aiškiai įrodo hidraulinio skaičiavimo duomenys, tačiau tam reikia laikytis daugelio įrengimo taisyklių..
Pagrindinis tokios sistemos funkcinis elementas yra hidraulinis siurblys. Tai sukuria slėgį išleidimo angoje, ty prie tiekimo, ir vakuumą įleidimo angoje – grįžta. Skaitmeniškai abiejų verčių vertė mažėja atsižvelgiant į atstumą nuo siurblio, o slėgio kritimas neįvyksta tiesiškai – tai apibūdinama dinaminio slėgio kvadratine verte. Šį modelį galima atsekti tiek tiekimo linijoje, tiek grįžtamojoje linijoje, paprastai kritimą galima apibūdinti naudojant 100 m ilgio dujotiekio pavyzdį:
Atstumas nuo siurblio aušinimo skysčio judėjimo kryptimi (m) Tiekimo slėgis (% vardinio) Grįžtamasis vakuumas (% nominalios) Radiatoriaus slėgio kritimas dešimt 90 proc. penki procentai 95 proc. 20 75 proc. 20 proc. 95 proc. trisdešimt 55 proc. 35 proc. 90 proc. 50 45 proc. 40 proc. 85 proc. 60 40 proc. 45 proc. 85 proc. 70 35 proc. 55 proc. 90 proc. 80 20 proc. 75 proc. 95 proc. 90 penki procentai 90 proc. 95 proc. Tai yra vidutiniai duomenys, tačiau net iš jų matyti, kad esant akivaizdžiam vienodumui, slėgio nuostoliai radiatorių tinklo viduryje yra šiek tiek didesni nei kraštuose. Iš tikrųjų dėl proporcingo slėgio ir vakuumo pokyčio kiekviename radiatoriuje išlaikomas beveik tas pats slėgio kritimas kiekviename šildymo įrenginyje, tačiau norint teisingai ir stabiliai veikti Tichelmano kilpa, reikia laikytis daugybės taisyklių, kurios bus aptartos toliau.
Katilinės vamzdynai
Dviejų vamzdžių sistema su aušinimo skysčio judesiu gali būti atidaryta arba uždaryta. Kaip jau minėjome, siurblys yra pagrindinis veikiantis elementas, todėl negalima jo išvengti. Net neturėtumėte tinkamai sutvarkyti viršutinių vamzdynų, turėtumėte tikėtis natūralios cirkuliacijos. Kaip jau minėjome, tipinėje Tichelmano kilpoje yra 10 ar daugiau radiatorių; mažai tikėtina, kad tokią ranką būtų galima išspausti tik gravitaciniu judesiu..
Prie katilo tiekimo angos įrengta tradicinė saugos troika: automatinis oro išleidimo angas, oro išleidimo vožtuvas ir manometras. Atviroms sistemoms išleidimo anga turi būti išdėstyta vertikaliu kanalu iki šlaito formavimo aukščio, aukščiausiame taške įrengiamas atviras išsiplėtimo bakas. Be to, tiekimo vamzdis nukreipiamas tiesiai į paskirstymo tinklą.
Katilo grąžinime įmontuotas vienas cirkuliacinis siurblys, kurio veikimą lemia visos sistemos hidraulinis pasipriešinimas. Tiesiai priešais siurblį yra filtruoklis, o iškart po jo yra siurblys, skirtas prijungti išsiplėtimo baką ir žemo taško manometrą. Taip pat šioje vietoje rodomas užpildymo vamzdis.
Katilinės uždaromieji vožtuvai yra ištisinių kiaurymių rutuliniai vožtuvai, kurie sumontuoti:
- iš abiejų siurblio pusių
- išsiplėtimo bako išleidimo angoje
- ant užpildo vamzdžio
- katilo prijungimo prie pagrindinio taško
Be to, katilinėje galima įrengti jungiamąjį aplinkkelio vamzdį, kurio tarpoje yra sumontuotas elektrinis paprastai uždarytas vožtuvas, kuris įjungiamas sustabdžius cirkuliaciją. Aplinkkelis turi būti įdėtas prieš cirkuliacinį siurblį: aplinkkelis yra skirtas apsaugoti nuo temperatūros šoko ir apeina katilo šilumokaitį iš tinklo, o ne atvirkščiai.
„Tichelman“ sistema taip pat gera tuo, kad esant palyginti didelei radiatorių tinklo galiai, ją galima naudoti iš katilo su įmontuotu hidraulinės įrangos kompleksu. Tačiau, jei būtina koordinuoti radiatorių tinklo ir šiltų grindų veikimą, kiekviena sistemos ranka turi savo cirkuliacinį siurblį. Jei pečių našumas žymiai skiriasi, būtina sumontuoti hidraulinę strėlę.
Vamzdynų sistema
Tiek viršutinė, tiek apatinė „Tichelman“ kilpos jungtys paprastai daromi naudojant PPR vamzdžius. Jei reikalingas paslėptas vamzdynas, PEX sistemą rekomenduojama naudoti su įsukama armatūra. Jei vamzdžiai turi būti klojami tvirtu pagrindu, reikia naudoti izoliacinį apvalkalą..
Vieno aukšto namo „Tichelman“ šildymo sistema yra nepaprastai paprasta. Aušinimo skysčio tiekimo vamzdynas eina iš šildymo įrenginio per visą radiatorių tinklą. Nominalus vardinis vamzdžio skersmuo išlaikomas tol, kol iš eilės eina priešpaskutinis radiatorius, po kurio atliekamas perėjimas prie radiatoriaus jungties skersmens, dažniausiai 20 mm polipropileno arba 16 mm PEX. Grįžtamasis srovės vamzdynas klojamas ta pačia tvarka, bet link tiekimo, tai yra, pirmasis radiatorius karšto aušinimo skysčio srauto kryptimi yra sujungtas su mažesniu skersmeniu.
Jei „Tichelman“ sistema yra išdėstyta keliuose aukštuose, reikia įrengti vertikalų aukštį. Pagrindinis tiekimo vamzdis eina į aukščiausią tašką, iš kurio padaryta šaka, kad būtų galima tiekti viršutinį aukštą. Po to linija pasisuka žemyn, šioje dalyje visų apatinių aukštų kanalas supjaustomas. Įprastinis grįžtamosios srovės vamzdynas atliekamas pagal analogiją su dviejų vamzdžių sistema su priešingu aušinimo skysčio judesiu, tai yra, jis tiesiog veikia kaip surinkimo linija.
Tichelmano kilpos vamzdžių skersmuo apskaičiuojamas pagal bendruosius šilumos inžinerijos skaičiavimo metodus, remiantis pagrindinių vamzdžių optimalios Kvs vertės parinkimu. Tuo pačiu metu pageidautina, kad laipsniškai sumažėtų nominalus gręžinys aušinimo skysčio judėjimo kryptimi, kitaip natūralus sistemos balansavimas nebus toks kokybiškas. Sistemose, kurių paskirstymo vamzdynų ilgis yra iki 120 m, laikoma, kad pagrindinių vamzdžių nominalus gręžinys yra ne mažesnis kaip 270 mm2, ir vamzdžiams, jungiantiems radiatorius – apie 130 mm2.
Radiatorių jungiamosios detalės
Dažnai galite susidurti su nuomone, kad dviejų vamzdžių šildymo sistemai, kuria praeina aušinimo skysčio judėjimas, nereikia papildyti radiatorių valdymo vožtuvais. Manoma, kad šis faktas tariamai išlygina papildomas išlaidas už papildomus vamzdžius ir jų jungiamąsias detales. Tačiau teisingas radiatorių veikimas šiuo atveju yra sunkiai įmanomas..
„Tichelmann“ sistemos radiatorių termostatinės galvutės turi būti sumontuotos be trikdžių. Be jų neįmanoma pritaikyti radiatorių skirtinguose kambariuose, o tai nėra labai patogu keičiantis klimato sąlygoms. Kalbant apie balansavimo vožtuvus (droselius), diskusijos dėl šio rezultato yra ypač karštos. Kaip minėta aukščiau, net per aušinimo skysčio judėjimą pastebimas slėgio kritimas per radiatorius. Teisingai apskaičiavus sistemą, šį reiškinį galima kompensuoti keičiant skyrių skaičių skirtingų zonų radiatoriuose. Tačiau, jei yra net minimali klaidų rizika, geriau sumontuoti valdymo vožtuvus bent keliuose pirmuose radiatoriuose kiekviename gale..
„Tichelmann“ kilpą taip pat galima subalansuoti naudojant statinio reguliavimo metodus. Mes kalbame apie vadinamąją „poveržlę“. Jei vietiniai pasipriešinimo koeficientai nustatomi hidrauliniais skaičiavimais, valdymo vožtuvus galima pakeisti įdėklais, kurie tam tikru dydžiu sumažina nominalųjį dydį. Iš paprasčiausių variantų galite pasiūlyti savadarbius skirtingo vidinio skersmens O-žiedus, kurie montuojami radiatorių srieginių jungčių vietose..
Šildymo sistemos Tichelman kilpa: schema ir skaičiavimas
Medžiagos turinys
Ar galėtumėte pateikti daugiau informacijos apie Šildymo sistemos Tichelman kilpos schemą ir skaičiavimus? Norėčiau sužinoti, kaip ši sistema veikia ir kaip jos veikimo efektyvumas yra apskaičiuojamas. Taip pat domina, kokiomis technologijomis yra remiamasi šioje sistemoje. Ačiū!