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

Równoważenie małych instalacji c.o.

Celem równoważenia instalacji jest uzyskanie wymaganego przepływu czynnika grzewczego w poszczególnych odcinkach instalacji i utrzymanie tego przepływu przez dany odbiornik. Szczegóły w tekście.
Celem równoważenia instalacji jest uzyskanie wymaganego przepływu czynnika grzewczego w poszczególnych odcinkach instalacji i utrzymanie tego przepływu przez dany odbiornik. Szczegóły w tekście.
Fot. Sankom

W opinii wielu instalatorów w przypadku niedużych instalacji centralnego ogrzewania projekt nie jest potrzebny, a samą instalację można bardzo łatwo wykonać. Jednak w takich nieobliczonych instalacjach częstym zjawiskiem jest nierówne grzanie grzejników. Najlepiej przeanalizować je na przykładzie małej instalacji, w której nie stosuje się zaworów podpionowych.

Czym dla człowieka jest układ krwionośny, tym dla budynku instalacja centralnego ogrzewania. Sercem układu jest pompa obiegowa, obok niej mamy przewody o dużych i mniejszych średnicach (aortę i tętnice). Przewody rozgałęziają się, kolejne odgałęzienia mają coraz mniejszą średnicę i są coraz liczniejsze, a ich zakończenia stanowią urządzenia oddające energię, z których medium wraca niczym krew żyłami do serca.

Przewody, tak jak naczynia krwionośne, mają przekrój kołowy, gdyż taki właśnie kształt wpływa na mniejsze opory przepływu i tym samym pompowanie nie wymaga dużej ilości energii. Słabe krążenie skutkuje zimnymi dłońmi i stopami, analogicznie niezrównoważona instalacja daje zimne grzejniki. Organizm ludzki w toku ewolucji wytworzył mechanizmy regulacji przepływu. A jak zapewnić dobry przepływ instalacji c.o.?

Wprawdzie teoretycznie instalację można wykonać bez elementów regulujących, jednak w praktyce jest to nieosiągalne, gdyż należałoby ją zaprojektować tak, by sama się równoważyła. Natura to potrafi, inżynierowie niestety nie.

Zrównoważona instalacja

Równoważenie instalacji polega na uzbrojeniu jej w osprzęt regulacyjny – taki jak kryzy, zawory i reduktory – aby uzyskać wymagany opór w danej części (obiegu, działce). Stosuje się je w obiegach zamkniętych, np. grzewczych, chłodniczych, ciepłowniczych, solarnych, cyrkulacji c.w.u., ale też w instalacjach otwartych, np. wentylacji nawiewnej nadciśnieniowej czy odciągach. Czynność ta ma w gwarze instalacyjnej różne określenia: zrównoważenie instalacji, wyregulowanie hydrauliczne, regulacja przepływów, zbalansowanie oporów, ustalenie wydatków czy zredukowanie nadciśnienia.



Celem równoważenia instalacji jest uzyskanie wymaganego przepływu czynnika grzewczego w poszczególnych odcinkach instalacji i utrzymanie tego przepływu przez dany odbiornik. Odbiornikiem może być: grzejnik płytowy, nagrzewnica powietrza, wymiennik konwektora lub grzejnika kanałowego, pętla ogrzewania podłogowego lub ściennego itd. Uzyskanie założonego przepływu pozwala na osiągnięcie wymaganej mocy odbiornika ciepła. Z kolei niezrównoważenie instalacji skutkuje powstawaniem hałasu, brakiem przepływów i tym samym odpowiedniej mocy odbiorników.

Metodyka obliczeń instalacji jest następująca:

 

  1. obliczenie zapotrzebowania na ciepło dla poszczególnych pomieszczeń: φ1, φ2 itd., liczone w [W], przy znanej geometrii i konstrukcji przegród U [W/m2K], F [m2] oraz temperaturze wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia,
  2. założenie parametrów pracy instalacji dla warunków obliczeniowych (zależnych od źródła i odbiorników ciepła): temperatura zasilania i powrotu [°C],
  3. zaprojektowanie rozmieszczenia odbiorników ciepła, a następnie tras przewodów, rozgałęzień: L1, L2 itd. [m],
  4. zaprojektowanie sposobu prowadzenia przewodów (po wierzchu, w szachcie lub w peszlu), zastosowanego materiału przewodów: chropowatości k [mm], izolacji: λ [W/mK] i uzbrojenia: ς1, ς2... [–],
  5. wyznaczenie przepływów przez poszczególne działki: m1 = φ1cw (tz – tp) itd. [kg/s],
  6. określenie średnic kolejnych działek instalacji; główne kryteria są dwa – utrzymanie ekonomicznej wartości współczynnika liniowych strat ciśnienia Rek [Pa/m] oraz nieprzekraczanie maksymalnej prędkości, głównie ze względu na hałas Vmax [m/s],
  7. obliczenie oporów (liniowych i miejscowych) poszczególnych działek Δp1, Δp2 [Pa] – uwzględniając istniejące na nich opory liniowe i miejscowe (kształtki, uzbrojenie instalacji, np. zawory, filtry, wymienniki),
  8. po zsumowaniu oporów najbardziej niekorzystnego obiegu i uwzględnieniu pewnego zapasu (zazwyczaj 10%) wyznacza się potrzebną wysokość podnoszenia pompy Δppompy = 1,1×ΣΔpL + M [Pa].
Rys. 1. Graficzne zobrazowanie wartości ciśnienia, które muszą zostać zdławione
Rys. 1. Graficzne zobrazowanie wartości ciśnienia, które muszą zostać zdławione; źródło: PURMO

Jednak jeśliby zakończyć projektowanie instalacji na tym etapie, można być prawie pewnym, że w najdalszym obiegu nie będzie wymaganego przepływu, a co za tym idzie nie zostanie dostarczona wymagana ilość ciepła. Z kolei odbiorniki położone blisko źródła ciepła będą miały za duży przepływ. Próba wyregulowania instalacji za pomocą elementów regulacji miejscowej, czyli zaworów, może doprowadzić do zbyt wysokich przepływów, a tym samym do powstania hałasu. Ponadto zmiana w tym obiegu byłaby odczuwalna w pozostałej części instalacji.

Tym, co wieńczy dzieło, jest obliczenie nadciśnienia do zdławienia dla każdego obiegu. Ponieważ pompa dobierana jest dla najmniej korzystnego obiegu, wszystkie obiegi poza nim będą miały opór mniejszy i właśnie o tę różnicę należy zdławić przepływ w każdej działce. Na podstawie wykresu ciśnienia (rys. 1) można stwierdzić, że jeżeli każdy grzejnik potrzebuje ciśnienia Δp4, to nastawy wstępne powinny dławić ciśnienie: dla obiegu 1 – Δp1–4 = Δp1 – Δp4, dla obiegu 2 – Δp2–4 = Δp2 – Δp4 i dla obiegu 3 – Δp3–4 = Δp3 – Δp4.

Instalacje małe i duże

Wśród domów jednorodzinnych przeważają budynki o powierzchni 100–250 m2, mające zapotrzebowanie na moc na poziomie 5–20 kW. Źródłem ciepła jest w nich zazwyczaj wiszący kocioł gazowy, zwykle z wbudowaną pompą obiegową c.o. Jej wysokość podnoszenia wynosi ok. 3–4 mH2O (a czasami nawet powyżej 6) i w zupełności wystarcza ona do tego typu obiektu. Główny opór powodują: filtr siatkowy, wymiennik ciepła i zawór trójdrożny.

Czytaj też: Wpływ wyników obliczeń normy PN-EN 12831:2006 na dalsze wyliczenia instalacji c.o. (cz. 2) >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   21.02.2012

Komentarze

(1)
Janusz1981 | 24.01.2016, 21:47
Witam
Mam problem z osiagnieiem temperatury optymalnej w pomieszczeniach mieszkalnych.
W polowie jest ogrzewanie podlogowe ktore nie działa chyba prawidlowo bo osiaga temp.tylko 20 st. sa tez grzejniki ktore tez nie osiagaja zadawalajacej temperatury im dalej od pieca tym nizsza temp.
na kotle mam ustawione 65 st.
Cala instalacja jest w poziomie i od kotła do ostatniego grzejnika to ok 20m.
Czy w tym przypadku mozna zastosowac sprzegło hudrauliczne,czy moze jakies inne rozwiazanie ?
   1 / 1   

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