Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Niedogrzewanie grzejników w instalacjach ogrzewczych

Doskonały grzejnik! To nie wszystko...
Doskonały grzejnik! To nie wszystko...
Zehnder

W wodnych instalacjach centralnego ogrzewania często występują problemy nierównomiernego ogrzewania pomieszczeń wskutek niedogrzewania grzejników. Przyczyny tego problemu mogą być różne, np. błędne zaprojektowanie lub wykonanie instalacji, przeważnie jednak za ten stan odpowiada niedostateczna regulacja hydrauliczna układu instalacyjnego.

Użytkownik zwykle wini za złe ogrzewanie pomieszczenia grzejnik, bo jest on „za mały”. Często utwierdzają go w tej ocenie hydraulicy, którzy zarabiają na wymianie urządzeń. Podobne błędy popełniane są również w remontowanych instalacjach. Chętnie wymienia się istniejące grzejniki żeliwne członowe na urządzenia stalowe płytowe, gdyż są bardziej „nowoczesne”. Nieprzemyślane przeróbki instalacji ogrzewczej w większości przypadków nie przynoszą spodziewanych efektów cieplnych, gdyż przerabiający ją rzemieślnicy nie są świadomi skutków dokonywanych zmian. Przy zamianach starych elementów instalacji (grzejników, zaworów) nie uwzględnia się ich różnych charakterystyk oporów, a nowe elementy mogą mieć większe opory hydrauliczne.

Poniżej przeanalizowano, jak kształtują się opory przepływu hydraulicznego czynnika grzewczego w grzejnikach i ich uzbrojeniu, gdyż to od nich w znacznym stopniu zależy rozdział tego czynnika w instalacji. Do analizy przyjęto powszechnie stosowaną instalację dwururową wodną w układzie pompowym o parametrach wody 90/70°C.

Charakterystyka hydrauliczna grzejników

Opór hydrauliczny wody przepływającej przez grzejnik jest zależny od jego budowy i strumienia objętości wody, który jest wyznaczany na podstawie mocy cieplnej grzejnika i obliczeniowych temperatur czynnika ogrzewczego. Wartość oporu hydraulicznego żeliwnego grzejnika członowego wyznaczono ponad 100 lat temu. Ustalony współczynnik oporu ς = 3 [1] odniesiony został do średnicy wewnętrznej gałązki zasilającej i nie jest zależny od liczby członów, z których grzejnik się składa.

Większość grzejników stosowanych w pomieszczeniach ma moc cieplną w zakresie 500–1880 W, średnica gałązki wynosi dla nich DN 15 mm. W okresie, kiedy wyznaczano współczynnik oporu miejscowego dla grzejników, w instalacji ogrzewczej nie stosowano mniejszej średnicy gałązki. Wewnętrzna średnica rury wynosiła dw = 15,75 mm, dla tej wartości wyznaczono zatem współczynnik ς. Wyliczone dla powyższych wartości straty ciśnienia w grzejniku żeliwnym dwuczłonowym w zależności od jego mocy cieplnej pokazano na krzywej 1 (rys. 1).

Grzejniki stalowe płytowe zastosowano w instalacjach ogrzewczych znacznie później, bo ok. 1970–75 r. Mają one inną budowę oraz większy opór przepływu wody. Dla powszechnie stosowanych grzejników stalowych dwupłytowych typu Purmo C-22 firmy Rettig opór przepływu wody określa się wzorem [5]:



Straty ciśnienia w grzejniku stalowym dwupłytowym wyliczone na podstawie powyższego wzoru podano na krzywej 2 (rys. 1).

Z porównania strat ciśnienia w urządzeniach żeliwnych i stalowych wynika, że grzejniki stalowe mają ponad 3,5-krotnie większą oporność przepływu. Należy to uwzględnić przy wymianie grzejników żeliwnych na stalowe, zwłaszcza w instalacjach ogrzewczych grawitacyjnych.

Straty ciśnienia w zaworach grzejnikowych

Zadaniem zaworów grzejnikowych jest regulacja dopływu wody ogrzewczej do grzejnika lub całkowite jej odcięcie. W praktyce stosuje się zawory zwykłe (proste lub kątowe), termostatyczne oraz kulowe.

Tradycyjne zawory grzejnikowe (dwunastawne), do niedawna stosowane powszechnie, służą do bieżącej regulacji dopływu wody do grzejnika oraz do regulacji wstępnej dopływu, której dokonuje się podczas rozruchu instalacji. Straty ciśnienia w zaworze tradycyjnym określa się również na podstawie wyznaczonego badaniami współczynnika oporu miejscowego ς. Wartość ς = 8,5 [6] wyznaczona została dla średnicy DN 15 i dw = 15,75 mm, na rys. 2 podano dla niej wielkość strat ciśnienia w uzbrojonych grzejnikach żeliwnych i stalowych.

Termostatyczne zawory grzejnikowe zastosowano w Polsce po 1980 r. Umożliwiają one regulację hydrauliczną instalacji grzewczej i regulację temperatury powietrza w pomieszczeniu. Opór przepływu wody w zaworze określa się za pomocą współczynnika przepływu KvN, wyznaczanego dla całkowicie otwartego zaworu (z nastawą regulacyjną ustawioną na literze N). W zależności od średnicy zaworów i ich konstrukcji wewnętrznej mają one zróżnicowaną oporność przepływu. Jej charakterystykę podano w publikacji [3].

Aby można było porównać zawory grzejnikowe zwykłe z termostatycznymi, podane dla zaworów termostatycznych wartości współczynników przepływu KvN należy przeliczyć na wartości współczynników oporów miejscowych ς (wzór również podano w [3]). Przy przeliczaniu uwzględniano jedynie zawory DN 15 oraz średnicę wewnętrzną rury stalowej dw = 15,75 mm. Wartości przeliczeniowe współczynników przepływu KvN na współczynniki oporów miejscowych ς wynoszą:

  • dla zaworów termostatycznych standardowych KvN = 0,55–0,9 m3/h: ς = 325–121 (w odniesieniu do zaworu zwykłego ς = 8,5 są to wartości 38–14-krotnie większe),
  • dla zaworów termostatycznych stosowanych w ogrzewaniach grawitacyjnych (o zwiększonej przepustowości) KvN = 2,5–4,7 m3/h: ς = 15,7–4,5 (wartość bardziej zbliżona do ς = 8,5),
  • dla zaworów kulowych, stosowanych obecnie również przy grzejnikach, zwłaszcza na gałązkach powrotnych, w publikacji [4] podano zakres KvN = 7–13 m3/h, co odpowiada wartości ς = 0,2–0,7.

Zawory zwykłe mają zatem znacznie niższe opory przepływu od termostatycznych.

   17.09.2010

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl