Vykurovací systém Tichelmanova slučka: diagram a výpočet

Obsah článku

• Popis systému
• Oblasť použitia
• Hydraulické údaje
• Potrubie kotolne
• Potrubný systém
• Príslušenstvo k radiátorom

Jednou z najzaujímavejších tém v tepelnej technike sú vykurovacie systémy s pridruženým dvojtrubkovým prívodom chladiva, ktoré sa medzi majstrami nazývajú Tichelmanovou schémou. Ich zariadenie je skutočne jedinečné: systém prakticky nevyžaduje vyváženie, vyznačuje sa stabilnou prevádzkou, ale súčasne má aj niekoľko nevýhod..

Popis systému

V profesionálnych kruhoch sa Tichelmanova slučka nazýva dvojtrubkový vykurovací systém s pohybom chladiacej kvapaliny. Tento názov plne odráža podstatu a princíp činnosti, charakteristické znaky sú najlepšie viditeľné na pozadí dvojtrubkového systému s reverzným pohybom chladiacej kvapaliny, ktorý je známy takmer všetkým.

Predstavte si, že radiátorová sieť je umiestnená v priamej línii. V klasickej schéme je vykurovacia jednotka umiestnená na začiatku tejto rady, z ktorej po celej sieti nasledujú dve potrubia na prívod horúceho a vratného chladiaceho média. Zároveň je každý radiátor určitým druhom bočníka, čím viac je vykurovacie zariadenie z vykurovacej jednotky odstránené, tým vyšší je hydraulický odpor v slučke jeho pripojenia..

1 – Schéma dvojrúrkových pripojení radiátorov s protiprúdom chladiacej látky v prívode a vo vratnom potrubí; 2 – schéma zapojenia Tichelmanovej slučky s priechodným pripojením

Ak hodíme rad radiátorov do kruhu, obe jeho okraje priliehajú k tepelnej jednotke. V tomto prípade je oveľa výhodnejšie zabezpečiť, aby spätné potrubie nevnášalo chladivo späť do kotolne, ale pokračovalo v reťazi, to znamená po ceste. Inými slovami, prívodné potrubie vychádza z vykurovacej jednotky a končí na extrémnom radiátore, spätné potrubie potom vychádza z prvého radiátora a vedie do kotolne. Rovnaký princíp sa dá implementovať aj vtedy, keď sú radiátory umiestnené lineárne v priestore, jednoducho z miesta, kde je extrémny radiátor vložený do vratnej rúrky, rúrka sa rozvinie a vracia ochladenú chladiacu kvapalinu. Zároveň bude v určitej oblasti vykurovací systém troj rúrkový, preto sa niekedy nazýva aj Tichelmanova slučka..

Tichelmanova slučka s radiátormi umiestnenými po obvode budovy. Z každého radiátora je celková dĺžka prívodného a vratného potrubia približne rovnaká. 1 – vykurovací kotol; 2 – bezpečnostná skupina; 3 – vykurovacie telesá; 4 – prívodné potrubie; 5 – spätné potrubie; 6 – obehové čerpadlo; 7 – expanzná nádrž

Prečo sú však také komplikácie potrebné? Ak si pozorne preštudujete diagram, ukáže sa, že súčet dĺžok prívodného a spätného potrubia pre každý radiátor je rovnaký. Záver: hydraulický odpor každej jednotlivej spojovacej slučky je rovnocenný so zvyškom sekcií, to znamená, že systém jednoducho nevyžaduje vyváženie..

Oblasť použitia

Pokušenie vyhnúť sa hydraulickému nastaveniu systému by však nemalo viesť k unáhleným rozhodnutiam o vyrážkach. Systém s dvoma rúrkami sa vyznačuje vysokou spotrebou materiálu, preto jeho inštalácia nie je vo všetkých prípadoch opodstatnená.

Pri vyvažovaní dvojtrubkového vratného systému uvažujme o takomto koncepte ako o stupni „stlačenia“ vykurovacieho zariadenia. Podcenením nominálneho priechodu v bode pripojenia prvých niekoľkých radiátorov je možné znížiť prietok v nich chladiacej zmesi, čím sa zníži pokles tlaku, takže v následných úsekoch siete zostane dostatočný tlak. Ak sieť radiátora pozostáva z veľkého počtu vykurovacích zariadení umiestnených vo veľkej vzdialenosti od seba, prietok na počiatočných radiátoroch bude musieť byť obmedzený do tej miery, že prietok v nich nebude stačiť na normálne uvoľnenie tepla. To núti použitie čerpadiel s vyššou kapacitou, preto sa v prúde chladiva v jednotlivých uzloch generuje zreteľný hluk. Vo všeobecnosti je možné povedať, že zariadenie dvojprúdového prechodu je opodstatnené iba vtedy, ak je počet radiátorov väčší ako 8 – 10 a celková dĺžka potrubia je viac ako 70 m..

Spotreba materiálu systému Tichelman sa výrazne zvyšuje, ak nie je možné zabaliť sieť radiátora do kruhu, to znamená umiestniť vykurovacie potrubie presne po obvode budovy. Zvyčajne im bránia dvere a zasklievacie čelá k podlahe. V takýchto prípadoch je potrebné namontovať prídavné potrubie, cez ktoré sa chladivo vracia do kotolne, a pretože celková dĺžka ľubovoľne vybranej slučky sa zvyšuje najmenej o polovicu, aby sa zvýšil nominálny priechod hlavného potrubia alebo kapacita čerpadla. V zásade sa dá vyhnúť dodatočným nákladom vďaka usporiadaniu kolektorového (lúčového) systému, je však lepšie vykonať predbežný porovnávací výpočet spotreby materiálu..

Hydraulické údaje

Prevádzka systému založeného na princípe Tichelmanovej slučky je vysoko stabilná. Túto skutočnosť jasne dokazujú údaje hydraulického výpočtu, vyžaduje si to však súlad s mnohými pravidlami inštalácie..

Hlavným funkčným prvkom takéhoto systému je hydraulické čerpadlo. Vytvára tlak na výstupe, t. J. Pri dodávke a vákuum na vstupe a výstupe. Numericky sa hodnota oboch hodnôt znižuje so vzdialenosťou od čerpadla a pokles tlaku sa nevyskytuje lineárne, je opísaný kvadratickou hodnotou dynamického tlaku. Tento vzor je možné sledovať tak pre prívodné potrubie, ako aj pre spätné potrubie. Zvyčajne môže byť pád opísaný na príklade potrubia dlhého 100 m:

Vzdialenosť od čerpadla v smere pohybu chladiacej zmesi (m)	Prívodný tlak (% nominálneho)	Spätné vákuum (% nominálnej hodnoty)	Pokles tlaku chladiča
desať	90%	päť %	95%
20	75%	20%	95%
tridsať	55%	35%	90%
50	45%	40%	85%
60	40%	45%	85%
70	35%	55%	90%
80	20%	75%	95%
90	päť %	90%	95%

Sú to spriemerované údaje, ale aj z nich je zrejmé, že pri zjavnej rovnomernosti je tlaková strata v strede siete radiátorov mierne vyššia ako na okrajoch. Skutočne, v dôsledku proporcionálnej zmeny tlaku a vákua v každom radiátore sa zachová takmer rovnaký tlakový rozdiel v každom vyhrievacom zariadení, avšak pre správnu a stabilnú prevádzku Tichelmanovej slučky by sa malo dodržiavať množstvo pravidiel, ktoré sa budú ďalej diskutovať..

Potrubie kotolne

Dvoj trubkový systém s priechodným pohybom chladiacej kvapaliny môže byť otvorený alebo zatvorený. Ako sme už uviedli, čerpadlo je hlavným funkčným prvkom, takže jeho inštalácii sa nedá vyhnúť. Nemali by ste počítať s prirodzenou cirkuláciou ani pri správne usporiadanom hornom potrubí. Ako sme už uviedli, typická Tichelmanova slučka obsahuje 10 alebo viac radiátorov, je nepravdepodobné, že by sa takáto ruka mohla vytlačiť iba gravitačným pohybom..

Tradičná bezpečnostná trojka je inštalovaná na výstupe z kotla: automatický odvzdušňovací ventil, odvzdušňovací ventil a tlakomer. Pri otvorených systémoch musí byť výpustný otvor usporiadaný vo vertikálnom kanáli až po výšku svahu, v najvyššom bode je nainštalovaná expanzná nádrž. Ďalej je prívodné potrubie nasmerované priamo do distribučnej siete.

Na spiatočku kotla je nainštalované jedno obehové čerpadlo, ktorého výkon je určený hydraulickým odporom celého systému. Priamo pred čerpadlom je sitko a bezprostredne za čerpadlom je tričko pre pripojenie expanznej nádrže a tlakomeru dolného bodu. Na tomto mieste sa zobrazí aj plniace potrubie.

Uzatváracie ventily kotolne sú reprezentované guľovými ventilmi s plným otvorom, ktoré sú inštalované:

• na oboch stranách čerpadla
• na výstupe z expanznej nádrže
• na plniacom potrubí
• v bodoch pripojenia kotla k hlavnej sieti

Ďalej môže byť v kotolni inštalovaná pripojovacia obtoková trubica, v ktorej medzere je nainštalovaný elektrický normálne zatvorený ventil, ktorý sa spustí pri zastavení cirkulácie. Obtok sa musí vložiť pred obehové čerpadlo: obtok je určený na ochranu proti teplotným nárazom a obchádza tepelný výmenník kotla zo siete, a nie naopak..

Systém Tichelman je tiež dobrý v tom, že pri relatívne vysokom výkone radiátorovej siete je možné pracovať z kotla so zabudovaným komplexom hydraulických zariadení. Ak je však potrebné koordinovať činnosť siete radiátorov a teplej podlahy, každé rameno systému je vybavené vlastným obehovým čerpadlom. Ak je výkon v pleciach výrazne odlišný, je potrebná inštalácia hydraulickej šípky.

Potrubný systém

Horné aj spodné zapojenie Tichelmanovej slučky sa zvyčajne robí pomocou rúr PPR. Ak sa vyžaduje skryté potrubie, odporúča sa používať systém PEX s nástrčnými spojkami. Ak sa majú potrubia ukladať na pevné podklady, mal by sa použiť izolačný plášť..

Vykurovací systém Tichelman pre jednoposchodový dom je mimoriadne jednoduchý. Potrubie na prívod chladiva prebieha z vykurovacej jednotky pozdĺž celej siete radiátorov. Menovitý menovitý priemer rúrky sa udržiava až do predposledného radiátora v rade, po ktorom sa vykoná prechod na priemer pripojenia radiátora, zvyčajne 20 mm polypropylénu alebo 16 mm PEX. Potrubie spätného prúdu je umiestnené v rovnakom poradí, ale smerom k prívodu, to znamená, že prvý radiátor v smere toku horúcej chladiacej kvapaliny je spojený so zmenšeným priemerom..

Ak je systém Tichelman usporiadaný na viacerých poschodiach, je potrebná inštalácia vertikálneho stúpačky. Hlavné prívodné potrubie vedie k najvyššiemu bodu, z ktorého je vytvorená vetva na napájanie horného poschodia. Potom sa čiara obráti, v tejto časti sa prívod pre všetky spodné podlahy zníži. Potrubie spoločného spätného prúdu sa vykonáva analogicky s dvojtrubkovým systémom s opačným pohybom chladiacej látky, to znamená, že jednoducho slúži ako zberné potrubie..

Priemer rúrok pre Tichelmanovu slučku sa vypočíta podľa všeobecných metód výpočtu tepelného inžinierstva na základe výberu optimálnej hodnoty Kvs hlavných potrubí. V tomto prípade je žiaduce, aby v smere pohybu chladiacej kvapaliny nedošlo k stupňovému podhodnoteniu menovitého otvoru, inak nebude prirodzené vyváženie systému tak kvalitné. V systémoch s dĺžkou rozvodov do 120 m sa menovitý otvor hlavných potrubí považuje za najmenej 270 mm.², a pre rúry spájajúce radiátory – asi 130 mm².

Príslušenstvo k radiátorom

Často sa môžete stretnúť s názorom, že dvojtrubkový vykurovací systém s pohybom chladiacej kvapaliny nemusí dopĺňať radiátory regulačnými ventilmi. Má sa za to, že táto skutočnosť údajne vyrovnáva dodatočné náklady na ďalšie rúry a príslušenstvo k nim. Správna prevádzka radiátorov je však v tomto prípade sotva možná..

Termostatické hlavice pre radiátory v systéme Tichelmann musia byť namontované bezchybne. Bez nich nie je možné prispôsobiť radiátory v rôznych miestnostiach, čo nie je príliš pohodlné za meniacich sa klimatických podmienok. Pokiaľ ide o vyvažovacie ventily (škrtiace ventily), kontroverzia je v tomto skóre mimoriadne horúca. Ako je uvedené vyššie, aj pri priechodnom pohybe chladiva sa zaznamenáva pokles tlaku cez radiátory. Pri správnom výpočte systému je možné tento jav kompenzovať zmenou počtu úsekov v radiátoroch rôznych zón. Ak však existuje dokonca minimálne riziko chyby, je najlepšie nainštalovať regulačné ventily na najmenej prvých niekoľko radiátorov na každom konci..

Tichelmannova slučka sa dá vyvážiť aj metódami statického nastavenia. Hovoríme o takzvanej „podložke“. Ak sú koeficienty miestneho odporu vopred určené hydraulickými výpočtami, regulačné ventily sa môžu nahradiť vložkami, ktoré znižujú nominálnu veľkosť o určitú hodnotu. Z najjednoduchších možností môžete ponúknuť vlastné O-krúžky s rôznymi vnútornými priemermi, ktoré sú namontované na miestach závitových spojení radiátorov..