بالنسبة للعديد من المثبتين هناك خطيئة من التحيز. على سبيل المثال ، يعتبر المعلم أن الأسلاك ذات الأنبوب الواحد هي الأفضل وتقدمها لجميع العملاء - أصحاب المنازل الخاصة. غالبًا ما تخفي هذه الاقتراحات المؤهلات المنخفضة للمقاول أو نوعًا من المنفعة. مهمتنا هي النظر في كيفية عمل نظام التسخين ثنائي الأنابيب ، وتقييم المزايا والعيوب بشكل موضوعي ، وتقديم توصيات لاختيار مخطط.
كيف يعمل تسخين الدائرة المزدوجة؟
يتضمن تصميم نظام تسخين المياه ثنائي الأنابيب توريد وإزالة سائل التبريد من كل رادياتير على طول طريقين منفصلين. مبسط: مدخل البطارية متصل بخط الإمداد ، الإخراج إلى العودة. من خلال خط الأنابيب الأول ، يتم توزيع الماء الساخن من المرجل على جميع أجهزة التسخين ، ويجمع الأنبوب الثاني المبرد المبرد ويرسله مرة أخرى إلى مولد الحرارة.
ملامح توزيع المياه ثنائي الدائرة:
- إذا تم حساب جميع عناصر النظام بشكل صحيح ، فإن كل مشعاع يتلقى مبردًا من نفس درجة الحرارة ؛
- التغيير في تدفق المياه من خلال بطارية واحدة بسبب التعديل له تأثير ضئيل على تشغيل أجهزة التدفئة المجاورة ؛
- يمكن أن يصل عدد المشعات في فرع واحد إلى 40 قطعة. شريطة أن توفر سعة المضخة وقطر أنابيب الإمداد التدفق المقدر للمياه.
ملحوظة. يتم أخذ الرقم 40 على أساس الخبرة العملية في تصميم وتركيب التدفئة في ورشة الإنتاج. في المنازل الريفية ، لا يتم توصيل العديد من الأجهزة بفرع واحد ، بحد أقصى - 10 قطع. إذا كنت بحاجة إلى توصيل الأسلاك في مبنى متعدد الطوابق ، يتم تقسيم شبكة الإمداد بالحرارة إلى عدة دوائر ثنائية الأنابيب.
يتم توفير حركة المياه عبر الأنابيب والبطاريات بطريقتين - طبيعية (الحمل الحراري) والقسري. هناك العديد من الخيارات لتزويد المبرد ، لذا نقترح أن تفكر في كل دائرة على حدة.
4 أنواع من أنظمة الأنابيب 2
اعتمادًا على شروط مد خطوط الأنابيب والمزيد من التشغيل في المنازل الخاصة ، يتم استخدام مخططات الأنابيب المزدوجة التالية:
- الجاذبية أو الجاذبية مع الدوران الطبيعي للمياه الساخنة.
- نظام التدفئة الكلاسيكي المسدود.
- حلقي مع الحركة المصاحبة لسائل التبريد ، فهو أيضًا حلقة Tichelman.
- الإشعاع بتوزيع الحرارة الفردية إلى المشعات من مشعب التوزيع.
المذكرة. يمكن أن يشمل التسخين ثنائي الأنابيب أيضًا تدفئة تحت البلاط. تعمل دوائر التدفئة كبطاريات وأنابيب إمداد ومشط مع وحدة خلط تلعب دور خطوط الأنابيب. حسب التصميم ، تدفئة الأرضية قريبة من دائرة التجميع.
في إصدار مملوء بالجاذبية ، يعمل النظام بدون ضغط زائد ، يتصل المبرد بالجو من خلال خزان توسيع مفتوح. يتم إغلاق المتغيرات الثلاثة المتبقية من المخططات ، وتعمل تحت ضغط من 1-2.5 بار وفقط مع الدوران القسري للمياه الساخنة. الآن سنقوم بتحليل كل مخطط باستخدام مثال محدد لمنزل من طابقين.
تسخين الجاذبية
يعتمد مبدأ تشغيل النظام مع الحركة الطبيعية لسائل التبريد على ظاهرة الحمل الحراري - يميل سائل ساخن وأقل كثافة إلى صعود الأنبوب ، ويحل محله طبقات باردة أثقل. تعمل الغلاية على تسخين الماء ، وتصبح أخف وتتحرك من خلال رافع رأسي بسرعة 0.1-0.3 م / ث ، ثم تتباعد على طول الأنابيب والبطاريات.
توضيح. من المفهوم أن السائل المسخن والمبرد يقع في نفس الحلقة المغلقة ، في هذه الحالة تعمل شبكة التسخين في منزل خاص على هذا النحو.
نسرد خصائص نظام الجاذبية من أنبوبين لمبنى من طابقين موضح في الرسم:
- طريقة وضع الطرق السريعة هي الأسلاك العلوية الأفقية التي تنشأ من الناهض المشترك. هذا الأخير يرتفع من المرجل ، في أعلى نقطة هناك خزان توسع في الاتصال مع الغلاف الجوي.
- يتم وضع المقاطع الأفقية بحد أدنى 3 مم لكل متر من خط الجري. تميل التغذية نحو المشعات ، والعودة إلى مصدر الحرارة.
- يتم زيادة أقطار الأنابيب مقارنة بأنظمة الضغط ، لأنها مصممة لمعدل تدفق مياه منخفض.
فارق بسيط مهم. لتحقيق تدفق الجاذبية المستدام ، يجب استخدام أنابيب من Ø40-50 ملم (داخلي). يتم وضع القطر الأدنى المسموح به لفرعي التوزيع والتجميع - DN25 ، بالقرب من البطاريات الأخيرة.
في منزل من طابق واحد ، يتم استخدام مخطط مماثل ، ولكن مع اتصال واحد من المشعات. يتم وضع مشعب الإمداد للأسلاك العلوية في العلية أو تحت السقف ، والعكس - فوق الأرضية. من المستحيل جعل الأسلاك أقل - وفقًا لقانون توصيل السفن ، سوف يتسرب المبرد إلى البطاريات ، ولكن السرعة وكفاءة التسخين ستنخفضان إلى الحد الأدنى.
أصبحت مخططات الجاذبية الحالية مجتمعة بفضل تركيب مضخات الدوران. يتم تركيب الوحدة على الالتفافية ، حتى لا تتداخل مع تدفق المياه في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
فروع التدفئة مسدود
يتم تثبيت النظام المغلق من نوعين من الكتف (طريق مسدود) في معظم البيوت الريفية ، وغالبًا ما يستخدم في المباني السكنية الجديدة. كيف تعمل الدائرة:
- تتكون شبكة المبرد من فرع واحد أو أكثر من أنبوبين. يتم إرسال المبرد إلى أجهزة التدفئة على طول طريق سريع واحد ، ويعود على طول الطريق الثاني.
- يعمل النظام بضغط زائد من 1-2 بار ، ويتم توفير الدورة بواسطة مضخة مثبتة بالقرب من المرجل.
- يتم تعويض تمدد المياه بواسطة خزان من النوع الغشائي الموجود في غرفة المرجل. توجد نقطة الإدراج على خط الأنابيب أمام مضخة الدوران (إذا نظرت إلى تدفق السوائل).
- يتم تفريغ الهواء من الشبكة من خلال صنابير Mayevsky على البطاريات وصمام أوتوماتيكي كجزء من مجموعة الأمان لوحدة التدفئة. كما يوجد مانومتر وصمام أمان.
- خيار الأسلاك المشترك هو الأفقي السفلي ، عندما يمر كلا الأنبوبين تحت المشعاعات بطريقة مفتوحة.
تعليق. إذا لزم الأمر ، يمكن وضع الخطوط المسدودة دون مشاكل بطريقة مغلقة - في أخاديد ذراع التسوية الأرضية ، خلف الأسقف المعلقة أو داخل الجدران.
إذا كان من الضروري توزيع سائل التبريد إلى جناحين من مبنى من طابقين ، فإنه مقسم إلى 4 فروع منفصلة (الكتفين) تتقارب إلى الناهض المشترك. يشار إلى أن طول الخطوط والحمل الحراري على الأكتاف لا يجب أن يكونا على الإطلاق. تم تطوير عدد البطاريات ومسار التمدد مع مراعاة خصائص مبنى معين.
تتم موازنة الفروع التي تحتوي على عدد مختلف من المشعات عن طريق الموازنة - مما يحد من تدفق صمامات التحكم. توضع الصمامات دائمًا عند مخرجات البطارية ، وإذا لزم الأمر ، على الكتف ككل. كيفية موازنة الخطوط بشكل صحيح ، اقرأ في صفحة أخرى من مواردنا.
خاتم تيهلمان
يتطابق المبدأ العام لتشغيل هذه الدائرة مع الأسلاك المسدودة ، ولكن طريقة توزيع وعودة المبرد تختلف بثلاث طرق:
- يتم إغلاق كل دائرة تسخين في حلقة.
- طريقة توصيل البطارية هي كما يلي: أول مشعاع في التغذية هو الأخير لخط الإرجاع. على العكس من ذلك ، تصبح البطارية النهائية لخط التوزيع هي الأولى للإرجاع.
- يتحرك الماء في كلا الخطين في اتجاه واحد ، وبالتالي يرتبط الاسم التقني للنظام.
يشتمل جهاز حلقة Tichelman على أسلاك قاع أفقية - مخفية تحت الأرضية ، أقل شيوعًا - تفتح على الجدران.خيار آخر: يمكن صنع الحلقة تحت السقف ، مخفية خلف الأسقف المعلقة أو في الطابق السفلي ، وأنابيب الأنابيب إلى السخانات.
خصوصية حلقة "عقبة" - التوازن الهيدروليكي المثالي تقريبا. مالحظة: في طريقه إلى جميع البطاريات والعودة ، ينتقل سائل التبريد بنفس المسافة. الدائرة قادرة على توفير تدفق المياه المطلوب لـ 10 مشعات أو أكثر مع الحد الأدنى من التوازن.
يشرح مؤلف الفيديو النظام بشكل جيد ، لكنه يقوم بمقارنة غير صحيحة - الفروع المتوازنة بشكل صحيح لا تعطي حرارة أسوأ من "الركوب".
طريقة اتصال الشعاع
يتضمن هذا النوع الأكثر تطوراً من نظام تسخين المياه ثنائي الأنابيب العناصر التالية:
- السخانات - البطاريات العادية أو المسخنات الأرضية أو الخطوط الفردية للتدفئة تحت الأرضية ؛
- 2 جامعي - العرض والعودة ، مجهزين بعدادات التدفق وصمامات ثرموستاتي ؛
- خراطيم فردية ذات أنبوبين وضعت من المجمع إلى السخانات على طول أقصر مسار (تحت الأرض أو السقف ، في السقف).
يتلقى جامع مركب في موقع مناسب المياه ويعيدها إلى المرجل على طول طريقين رئيسيين. باستخدام الصمامات ، يتم تعديل معدل تدفق المبرد لكل بطارية. إذا قمت بتثبيت رؤوس أو أجهزة حرارية RTL على الصمامات المتعددة ، فيمكنك ضبط المناخ تلقائيًا في أي غرفة ومبنى بشكل عام.
إيجابيات وسلبيات الأسلاك ثنائية الأنابيب
لسهولة الإدراك ، قمنا بدمج مزايا وعيوب جميع الأنظمة المذكورة أعلاه في قسم واحد. أولاً ، نذكر النقاط الإيجابية الرئيسية:
- الميزة الوحيدة للجاذبية على الخطط الأخرى هي الاستقلال عن الكهرباء. المتطلب السابق: تحتاج إلى اختيار غلاية غير متطايرة وعمل الربط بدون الاتصال بشبكة كهربائية منزلية.
- يعتبر نظام الكتف (طريق مسدود) بديلاً جديرًا باللينينجراد والأسلاك الأخرى أحادية الأنبوب. المزايا الرئيسية هي تعدد الاستخدامات والبساطة ، بفضلها يمكن تركيب نظام التسخين ثنائي الأنابيب لمنزل مساحته 100-200 متر مربع بمفرده دون مشاكل.
- إن البطاقات الرابحة الرئيسية لحلقة Tichelman هي التوازن الهيدروليكي والقدرة على توفير عدد كبير من المشعات مع ناقل الحرارة.
- الأسلاك جامع هو الحل الأفضل لوضع الأنابيب الخفية والأتمتة الكاملة للتدفئة.
ملحوظة. من السهل دمج الدوائر الثلاثة الأخيرة مع دوائر التسخين تحت الأرضية. ليس من المستحسن دائمًا الجمع بين شبكة المبرد الثقالي والأرضيات الدافئة - الدوران القسري في دوائر التدفئة أمر مستحيل بدون كهرباء.
تسليط الضوء بإيجاز على المزايا العامة لأنظمة الحزمة والعرض والمأزق:
- أقسام صغيرة من أنابيب التوزيع ؛
- المرونة من حيث التمدد ، أي أن الخطوط يمكن أن تعمل على طول طرق مختلفة - في الأرضيات ، على طول وداخل الجدران ، تحت السقف ؛
- مختلف الأنابيب البلاستيكية أو المعدنية مناسبة للتركيب: البولي بروبلين والبولي إيثيلين المتصالب والبلاستيك المعدني والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ المموج ؛
- جميع الشبكات ثنائية الأنابيب مناسبة بشكل جيد للموازنة والتنظيم الحراري.
لاحظ الأسلاك الصغيرة بالإضافة إلى الجاذبية - سهولة تعبئة الهواء وإزالته بدون استخدام الصمامات والصنابير (على الرغم من أنه من الأسهل تهوية النظام معهم). يتم توفير المياه ببطء من خلال الفوهة في النقطة السفلية ، ويتم إزاحة الهواء تدريجيًا من خطوط الأنابيب إلى خزان توسيع مفتوح.
الآن عن العيوب الكبيرة:
- المخطط مع الحركة الطبيعية للمياه مرهق ومكلف. ستحتاج إلى أنابيب بقطر داخلي 25 ... 50 مم ، مثبتة بمنحدر كبير ، مثالي - فولاذ. يعد الوضع الخفي أمرًا صعبًا للغاية - ستكون معظم العناصر في الأفق.
- في تركيب وتشغيل الفروع المسدودة ، لم يتم العثور على سلبيات كبيرة. إذا كانت الأكتاف مختلفة تمامًا في الطول وعدد البطاريات ، يتم استعادة التوازن عن طريق الموازنة العميقة.
- الممرات الحلقية لتيشلمان تعبر دائمًا المداخل. علينا أن نجعل حلقات الالتفاف ، حيث يمكن أن يتراكم الهواء لاحقًا.
- تتطلب الأسلاك من نوع الشعاع تكاليف مالية للمعدات - مشعبات بصمامات ومقاييس دوارة بالإضافة إلى معدات التشغيل الآلي. البديل هو تجميع مشط من البولي بروبلين أو المحملات البرونزية بيديك.
إضافة. للتحكم تلقائيًا في نقل الحرارة للبطاريات أثناء الجاذبية ، ستحتاج إلى صمامات مشعاع خاصة ذات تجويف متزايد.
أي مخطط أفضل للاختيار
يتم اختيار الأسلاك مع مراعاة العديد من العوامل - مساحة وعدد طوابق المنزل الخاص ، والميزانية المخصصة ، وتوافر أنظمة إضافية ، وموثوقية إمدادات الطاقة وما إلى ذلك. نقدم عددًا من التوصيات العامة للاختيار:
- إذا كنت تخطط لجمع التدفئة بنفسك ، فمن الأفضل البقاء على نظام الكتف ثنائي الأنابيب. تغفر للمبتدئين الكثير من الأخطاء وستعمل ، على الرغم من العيوب.
- مع المتطلبات العالية للداخلية من الغرف ، خذ نوع جامع الأسلاك كأساس. ستخفي المشط في خزانة حائط ، وسوف تفصل الخطوط تحت ذراع التسوية. في قصر مكون من طابقين أو ثلاثة طوابق ، يُنصح بتثبيت عدة أمشاط - واحدة لكل طابق.
- لا تترك انقطاع التيار الكهربائي المتكرر خيارًا - فأنت بحاجة إلى تجميع دائرة ذات دوران طبيعي (تدفق الجاذبية).
- نظام Tichelman مناسب في المباني ذات المساحة الكبيرة وعدد لوحات التدفئة. إن تثبيت حلقة في المباني الصغيرة أمر غير عملي من الناحية المالية.
- بالنسبة لمنزل أو حمام ريفي صغير ، فإن خيار الأسلاك المسدود مع الأنابيب المفتوحة مثالي.
تلميح. يمكن ترتيب أكواخ التدفئة ل 2-4 غرف صغيرة باستخدام نظام أفقي أحادي الأنبوب بأسلاك سفلية - "لينينغراد".
إذا كنت تخطط لتسخين الكوخ بالمشعاعات والتدفئة الأرضية وسخانات المياه ، فمن الجدير استخدام خيار توصيل مسدود أو جامع. يتم دمج هذين النظامين بسهولة مع معدات التدفئة الأخرى.
كيفية حساب قطر الأنبوب
مع تركيب طريق مسدود وأسلاك جامع في منزل ريفي بمساحة تصل إلى 200 متر مربع ، يمكنك الاستغناء عن الحسابات الصارمة. خذ قسم الطرق السريعة ومحدد العيون حسب التوصيات:
- لتزويد المبرد بالمشعاعات في بناء 100 مربع أو أقل ، يكون خط أنابيب Du15 كافيًا (الحجم الخارجي 20 مم) ؛
- يتم إجراء التوصيلات بالبطاريات بمقطع عرضي من Du10 (القطر الخارجي 15-16 مم) ؛
- في منزل مكون من طابقين من 200 مربع ، يتم تصنيع الناهض بقطر Du20-25 ؛
- إذا تجاوز عدد المشعاعات الموجودة على الأرض 5 قطع ، فقم بتقسيم النظام إلى عدة فروع تمتد من الناهض Ø32 مم.
تلميح. يتم تثبيت أقطار الطرق السريعة والكحل بدقة على أمثلة المخططات أعلاه. يمكنك استخدام المعلومات المحددة عند تطوير مشروع التدفئة المنزلية.
تم تطوير نظام الجاذبية والحلقة وفقًا للحسابات الهندسية. إذا كنت ترغب في تحديد المقطع العرضي للأنابيب بنفسك ، أولاً وقبل كل شيء ، احسب الحمل على تسخين كل غرفة ، مع مراعاة التهوية ، ثم اكتشف معدل تدفق المبرد المطلوب وفقًا للصيغة:
- G هو معدل تدفق الكتلة من الماء الساخن في قسم الأنابيب الذي يغذي مشعات غرفة معينة (أو مجموعة غرف) ، كجم / ساعة ؛
- Q - كمية الحرارة المطلوبة لتسخين غرفة معينة ، W ؛
- Δt هو فرق درجة الحرارة المحسوب عند العرض وفي العودة ، خذ 20 درجة مئوية.
مثال. لتدفئة الطابق الثاني إلى درجة حرارة +21 درجة مئوية ، هناك حاجة إلى 6000 واط من الطاقة الحرارية. يجب أن يجلب جهاز رفع التسخين الذي يمر عبر السقف 0.86 × 6000/20 = 258 كجم / ساعة من الماء الساخن من غرفة المرجل.
بمعرفة استهلاك المبرد بالساعة ، ليس من الصعب حساب المقطع العرضي لأنبوب الإمداد وفقًا للصيغة:
- S هي مساحة قسم الأنبوب المطلوب ، م² ؛
- V - معدل التدفق الحجمي للمياه الساخنة ، m³ / h ؛
- ʋ– معدل تدفق الناقل الحراري ، م / ث.
مرجع.تؤخذ سرعة المبرد في أنظمة الضغط بمضخة دوران من النطاق 0.3 ... 0.7 م / ث. أثناء تدفق الجاذبية يكون أبطأ - 0.1 ... 0.3 م / ث.
استمرار المثال. يتم توفير معدل التدفق المحسوب 258 كجم / ساعة بواسطة المضخة ، فنحن نأخذ سرعة الماء 0.4 م / ث. تبلغ مساحة المقطع العرضي لأنبوب الإمداد 0.258 / (3600 × 0.4) = 0.00018 متر مربع. نقوم بإعادة حساب المقطع العرضي في القطر وفقًا لصيغة منطقة الدائرة ، نحصل على 0.02 م - أنبوب Du20 (خارجي - Ø25 مم).
لاحظ أننا أهملنا الفرق في كثافة الماء عند درجات حرارة مختلفة واستبدلنا معدل تدفق الكتلة في الصيغة. الخطأ صغير ، مع حساب الحرف اليدوية مسموح به تمامًا.
الاستنتاج النهائي
تظهر الممارسة أن نظام مسدود ذو أنبوبين مناسب لتدفئة معظم المباني السكنية المتوسطة الحجم. الحل الفني يأسر البساطة والتكلفة المعقولة لأعمال التركيب. سيكلف الجامع والأسلاك المرتبطة بها أكثر - يلعب سعر المعدات وطول الخطوط دورًا. ألق نظرة على مخطط حلقة Tichelman - تعمل خطوط أنابيب التوزيع من نفس القطر على طول محيط المبنى بالكامل.
محادثة منفصلة هي نظام تسخين ثنائي الأنابيب مع دوران طبيعي للمياه. في حالات انقطاع التيار الكهربائي المتكرر ، من الأفضل عدم المخاطرة وعدم ملاحقة جمال الأجزاء الداخلية ، ولكن تركيب تدفئة غير متطايرة. يتم تعويض الاستثمارات الأولية العالية بالحرارة وانخفاض استهلاك الكهرباء.