Ogrevanje

Hidravlično ravnovesje

Cevni razvodi morajo biti dimenzionirani tako, da zagotovijo ustrezen pretok do ogreval.


 

 

 

 

 

 

  Pri vsakem ogrevalnem sistemu je nosilec toplote voda, ki jo ogrevamo na določeno temperaturo. Vodo peljemo po ceveh od ogrevalnega kotla do ogreval. Zato je zelo pomemben pretok. čŒe ta ni zadosten, se lahko zgodi, da bo ogrevanje nezadovoljivo. Pomembno je optimalno delovanje ogrevalnega sistema.

  Cevni razvodi morajo biti dimenzionirani tako,da zagotovijo ustrezen pretok do ogreval. Za izračun površine grelnega telesa moramo poznati toplotne potrebe objekta in potrebne temperature s katerimi želimo ogrevati   prostore. S pomočjo temperature dotoka in povratka ogrevalnega medija lahko izračunamo srednjo temperaturo ogrevala. S pomočjo preglednice 5 in 6 lahko vidimo vpliv napačne regulacije volumskega pretoka na toplotno moč in prostorsko temperaturo.

  Običajni hidravlični izračun ogrevalnih sistemov se nanaša na nazivno ali projektno obremenitev. Pri sistemih s stalnim pretokom je ta izračun tudi zadosten, ker se med obratova njem pretok ne spreminja. Drugače je pri sistemih s spreme nljivim pretokom, kjer spremembe obremenitve povzročajo spremembe pretočno-tlačnih razmer. Izračun za nazivno obre menitev je torej potreben, vendar ni zadosten, ker ne daje slike o spremembah, ki se pojavijo med obratovanjem. Sistemi s spremenljivim pretokom so na primer daljinska ogrevanja in dvocevni sistem s termostatskimi ventili.

 

Pri teh sistemih je potrebna analiza pretočno-tlačnih raz mer, ki nastopajo med obratovanjem in se stalno spreminjajo. Za rešitev tega problema sta v rabi dva pristopa. Prvi je s pomočjo računalnika in metode iteracije, ki je za daljinska ogrevanja v povezavi z bazami podatkov in geografskim infor macijskim sistemom kompleksna in učinkovita rešitev. Obstajajo tudi analogni programi za sisteme v zgradbah, ki so seveda manj zahtevni.

 

Drugi pristop je metoda hidravlične upornosti, ki je uporabna za računalniško kakor tudi za ročno obdelavo. Metoda hidrav lične upornosti je uporabna tudi pri sistemih vodovoda, pre zračevanja in klimatizacije, kakor tudi pri drugih cevnih sistemih.

 

Gibanje vode ali druge kapljevine v cevnih sistemih je posledica tlačne razlike med posameznimi točkami. Pri tem se tlačni padec porabi za premagovanje trenja v ravnih ceveh in za posamezne upore, ko prihaja do spremembe smeri ali prereza, delitve ali združitve toka ter posebne oblike posameznih elementov (na primer armature, filtri itd.).

 

Hidravlična uravnovešenost radiatorjev in cevnega omrežja

 

Lokalna izravnava radiatorjev.

Vertikala 1:

Izravnava s termostatskimi ventili (glej diagram 3) ali z vgrajenimi izravnalnim regulacijskim ventilom nameščenim na povratni vod (glej diagram št. 4).

Vsak radiator priključen na vertikalni vod prejme odgovarjajoče njegovi moči potrebni vodni pretok

M = Q/(c • D V )

  Vertikala 2:

Slabo vregulirani radiatorji povzročajo neenakomerni pretok vode v ogrevalnem radiatorskem sistemu

 

 

Slika 1 – Hidravlična uravnovešenost radiatorjev in vertikalnih cevnih razvodov.

Hidravlična tlačna izravnava vertikalnih cevnih razvodov in pomanjkljiva izravnava cevnega omrežja: vertikalni cevni razvodi, ki so nameščeni bližje ogrevalnemu kotlu, prejemajo veliko večji volumenski vodni pretok (s tem je lahko prisotna tudi večja šumnost v ceveh), medtem ko cevni razvodi, ki so bolj oddaljeni, so pogosto nezadostno oskrbljeni.

Hidravlično uravnovešenje radiatorjev in vertikalnih cevnih razvodov enega proti drugemu, reguliramo s pomočjo vgrajenih regulacijskih ventilov. Pri večjih ogrevalnih sistemih pa s pomočjo diferenčnega tlačnega regulatorja (P-regulator brez pogona). S tem dosežemo konstantni diferenčni tlak v vsakem vertikalnem cevnem razvodu.

Slika 2 in 3 – hidravlična tlačna izravnava vertikalnih cevnih razvodov in radiatorje

 

Način in postopki hidravlične tlačne izravnave – vregulacija cevnega omrežja  

  Na sliki 4 je prikazana primerjava tlačne vregulacije pri novih in starih ogrevalnih in cevnih sistemih.

Slika 4 – Tlačna izravnava novega in starega sistema ogrevalnega sistema

Učinek napačnega volumskega pretoka na toplotno moč in prostorsko temperaturo

Na sliki 5 in 6 sta prikazan preglednici, ki kažeta na vpliv napačne vregulacije volumskega pretoka na toplotno moč in prostorsko temperaturo.

 

Preglednica 1 in 2 – Vpliv napačne vregulacije volumskega pretoka

Možnosti za doseganje oziroma za izboljšanje hidravlične uravnovešenosti


1


2

  3

Termostatski radiatorski ventil (glej diagram 3)

Privijala na povratnih vodih, izravnalni ventili, nameščeni na povratni cevni razvod ogrevala (glej preglednico 4)

Regulacijski ventili na vertikalnih razvodih

4

5

6

Diferenčni tlačni regulator (ali pretočni regulatorji)

Kombinacija (na primer 4+3 (kot V-omejitev)

Odgovarjajoča cev Ø, Tichelmann, hidravlično uravnovešenje (glej sliko 5)

S potrebnim eksaktnim izračunom za izravnavo ugotovimo (za uporabo, diferenčnega tlačnega regulatorja pri uporabi termostatskih ventilov), da je na delnem področju možna samo vgradnja diferenčnega tlačnega regulatorja (eksakten ni samo v primeru vgradnje).    

 

Diagram za termostatske ventile   -   določanje prednastavitve (odvisno od proizvajalca)

 

Primer:

Podatki:   K Toplotni tok

Q = 525 kW, razpon medija 65/50 oC,

Tlačne izgube s termostatskim ventilom 90 mbar (= 9 kPa)

Rešitev:

              525

m =   -------------- = 30 kg/h

        1,163 • 15

 

Iz diagrama: k vrednost 0,1

Prednastavitev 2 pri pravilni diferenci XP od mak. 2K

 

Prednastavitev 3 pri XP  od maks. 1

 

 

Dotok diferenčnega tlaka še pri zaprtem ventilu bo: 3,5 bar

(termostatska glava: 4bar)

 

Prednastavitev

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

 

DN 10/15

Regulac. dif. XP

0,4 do 1,0 K

kV –

vrednost

min.

maks.

0,019

0,030

>0,038

  0,076

>0,076

  0,126

>0,126

  0,180

>0,180

  0,234

>0,234

  0,262

              kWS - vrednost v m3/h

 

0,054

0,104

0,174

0,274

0,459

0,730

DN 20

Regulac. dif. XP

0,4 do 1,0 K

kV –

vrednost

min.

maks.

0,025

0,047

>0,047

  0,098

>0,098

  0,161

>0,161

  0,234

>0,234

  0,364

>0,364

  0,468

               Toleranca pretoka ± %

 20

 15

 10

  8

  7

  6

                       


Knjiga Ogrevanje


Knjiga »Ogrevanje – vse za ogrevalno tehniko«, ki jo smo jo izdali meseca julija 2013, ne zagotavlja samo znanja o tehniki, zamenjuje tudi številne in že do zdaj uveljavljena mnenja strokovnjakov. Moja želja je , da se s pomočjo kakovostne strokovne knjige, kateri bodo sledile še knjige, kjer bodo opisani sodobni načini o prezračevanju, kakovostni gradnji objektov kot je ničelna energijska hiša ter izvajanje vodovodnih instalacij.

Naročite svoj izvod knjige Ogrevanje