Wirsbo Systems

Предмет изучения

Предмет изучения

В настоящей главе рассмотрен пример проектирования системы напольного отопления индивидуального дома, план которого приведен на рис. 5.1.1.

Рис. 5.1.1 Архитектурный чертеж дома.

Ниже будут определены материалы, необходимые для системы, и рассчитаны средняя температура воды, значения предустановок вентилей для балансирования петель труб и мощность насоса.
Примечание
Важно, чтобы на чертеже дома присутствовали размеры, особенно, если с чертежа делается фотокопия или он посылается факсом, поскольку такого рода оборудование искажает действительный масштаб чертежа. На чертеже должна быть представлена схема расположения помещений дома предпочтительно для каждого этажа.
Данные:


Исходные данные, как в разделе 4, плюс следующие:


Теплопотери: 9950 вт
Площадь дома: 133 м2 (жилая площадь дома)
Конструкция пола: Бетон
Метод закрепления труб: См. глава 3 Бетонные монолитные полы



Рис. 5.1.2 План стен и перегородок.

Шаг 1 - Выполните чертежи в соответствии с рисунком 5.1.2 и 5.1.3
На рисунке 5.1.2 с чертежа 5.1.1 дома убраны несущественные детали интерьера. Основная конфигурация системы определяется местом расположения коллекторов, которые должны находиться как можно ближе к центру (см. глава 3). Заметьте, что магистральные трубы могут располагаться как в полу, так и в потолке.
На рисунке 5.1.3 начерчены петли труб. Заметьте, что подающий поток направлен вдоль внешних стен дома и петли расположены параллельно длинной стороне помещения для уменьшения количества сгибов. Сначала начертите петли труб в зонах, удаленных от коллектора, чтобы избежать пересечения труб.
Особое внимание следует уделить моменту направления труб сквозь внутренние стены, учитывая конструкцию дома. Если трубы нельзя пропустить сквозь несущие стены, альтернативой является их пропуск через дверной проем.

 

Коллектор № 1: соединены 7 петель

 

Очень большие помещения требуют более одной петли, чтобы ограничить расчетные потери давления в системе. С другой стороны, выгодно объединить петлю очень маленьких помещений (<5 м2) временного пользования, с петлей трубы смежного помещения. Тем не менее, ванные, несмотря на малые размеры, должны иметь отдельную петлю трубы.
Шаг 2 - Рассчитайте максимальную среднюю температуру воды, макс t

Величина тепловой нагрузки q результат следующего расчета:

 


Для того, чтобы определить помещение с наивысшей средней температурой воды, необходимо осмотреть все помещения по очереди. В каждом случае следует использовать диаграмму 8.2.1 в главе 8. Начинаем, например с помещения S11, гостиной с паркетным покрытием, определяем по левой части
диаграммы требуемую температуру поверхности пола. Находим, что падение температуры при q = 75 Вт/ м2 для гладкой поверхности (паркет) составляет 7°С. Прибавляя это число к проектной температуре помещения 20°С, получим среднюю температуру поверхности пола равной 27°С. Затем определяем по средней части диаграммы падение температуры в паркете. Паркет имеет 1/R = 10 Вт/ м2К (см. предыдущую главу Коэффициент теплопередачи покрытия пола). При q = 75 Вт/ м2 падение температуры составляет 7,5°С.
Затем определяем по правой части диаграммы падение температуры в наливном бетонном полу
(кривая А). При q = 75 Вт/ м2 падение температуры составляет 4°С.
Теперь находим среднюю температуру воды для помещения S11. Она составляет:
t = 27+7,5+4 = 38,5°С

Повторите операцию для каждого помещения. Результаты будут следующие:

 

Из выше приведенной таблицы видно, что максимальная средняя температура воды 43,3°С.

Шаг 3 — Поправка для определения температуры подающей воды.

Цифра 2,5°С должна быть прибавлена к максимальной средней температуре воды чтобы получить величину температуры подающей воды из насоса ( см. предыдущую главу Температура воды). Таким образом, температура составляет:

t + 2,5°С = 45,8°С

Шаг 4 - Рассчитайте суммарный расход воды

Шаг 5 - Рассчитайте длину петли для каждого помещения Номер помещения

 

Длина каждой петли трубы дана выше. Заметьте, что общая длина каждой петли включает длину от комнаты до коллектора и обратно. В помещении S11, например, это 75м+(2*6,5м) = 88м. Это фактически самая длинная петля. В данном случае, где q = 75 Вт/м2, длинная петля трубы не должна представлять проблем. Тем не менее, важно заметить, что при проектировании с q = 100 Вт/м2
и трубой Wirsbo-реРЕХ 20x2,0 мм максимальная длина петли не должна превышать 80 м (около 23 м2). Шаг 6 - Рассчитайте потери давления в самой длинной петле.
Самая длинная петля 88м в помещении S11. Расход воды в этой петле составляет:

 



Потери давления/м можно определить по диаграмме 8.1 (глава 8) для трубы Wirsbo-pePEX 20x2,0 мм. Потери давления составляют 0,14 кПа/м. Потери давления в петле составят 0,14 x 88 = 12,3 кПа.


Шаг 7 - Рассчитайте потери давления в коллекторе


Максимальный расход воды через коллектор составляет 0,079 л/с. По диаграмме 4.9.1 (глава 4) при полностью открытых вентилях потери давления составят 5,2 кПа.


Шаг 8 - Рассчитайте потери давления в магистральных трубах


Длина магистральной трубы от котла до коллектора составляет 8 м (подающая + обратная = 6*2+2*2 = 16 м). Потери давления/м составляют 0,2 кПа/м. Потери давления в магистральных трубах составят 2*0,2 = 2,4 кПа 4*0,2 = 0,8 кПа 2,4+0,8 = 3,2 кПа


Примечание:
Выберите магистральные трубы (Wirsbo-evalPEX) так, чтобы потери давления не превышали 0,2 кПа/м. По сравнению с металлическими трубами, Wirsbo-evalPEX могут быть использованы с большими потерями давления/м, поскольку более высокая скорость потока воды не приводит к эрозии или возникновению заметного шума.


Шаг 9 - Рассчитайте суммарные потери давления в системе напольного отопления.


Используя цифры, полученные в шагах 6-8 выше:
Потери давления в петле 12,3 кПа
Потери давления в коллекторе 5,2 кПа Потери давления в магистральных трубах 3,2 кПа

Суммарные потери давления составляют 20,7 кПа

Заметьте, что мы сейчас на стадии резюмирования требуемых данных для выбора насоса для этой системы, следовательно:


Расход воды = 0,475 л/с
Требуемое давление = 20,7 кПа
Требуемая температура = 45,8°С


Шаг 10 - Балансирование потерь давления в петлях

Когда значения для балансирования рассчитаны, можно использовать формы 1 и 2 (см. главу 10).

а) Начните с заполнения колонок «№ петли / Название », «Длина петли», «Теплопотери», «Расход воды в петле», «Потери давления: петля трубы, коллектор и суммарные (D=L+M)» в форме1. Теперь можно заполнить колонки «Суммарный расход воды» и «Макс. D ». Для каждого коллектора заполните одну форму.

б) Рассчитайте значение потерь давления (S) в магистральных трубах от котла к коллекторам
для каждого коллектора на форме 2. Трасса магистральных труб может быть разделена на секции, например: насосная группа НГ — распределительный тройник Т распределительный тройник Т — коллектор К1 распределительный тройник Т — коллектор К2.
Заметьте, что наибольшие потери давления не обязательно происходят на самом длинном участке труб.


в) Занесите в форму 1 рассчитанные значения S и рассчитайте S + макс^. Сравните значение S + макс. D для каждого коллектора, наивысшее значение составляет «Расчетные потери давления (А)», в данном примере 18,80 кПа.


г) Занесите это значение в форму 2. «А» является минимальным давлением для выбора насоса.
Расход воды для насоса составляет в этом примере 0,475 л/с.


д) Рассчитайте «Разница А-S-L» в форме 1 для каждого коллектора. Колонка «Разница А-S-L» дает
необходимые значения потерь давления для каждой петли, чтобы балансировать всю систему
напольного отопления.
Для получения правильного значения потерь давления для каждой петли необходимо отрегулировать вентили обратного коллектора. Количество поворотов от закрытого положения можно найти по диаграмме 4.9.1. В данном примере в петле № S11 наибольшие потери давления по всей системе, таким образом, вентиль должен быть полностью открыт, т.е. открыт на 5 оборотов. Затем соответственно регулируются остальные петли. Например, в петле № S14 потери давления должны составлять 15,29 кПа. Подставьте это значение и расход воды 0,03 л/с на диаграмму 4.9.1. Вы можете определить 2,2 установочных оборота.

Повторите эту процедуру для всех петель в системе.