Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

A cikk tartalma



A hőtechnika egyik legérdekesebb témája a kapcsolódó kétcsöves hűtőfolyadék-ellátó fűtőrendszerek, amelyeket a mesterek között Tichelman-rendszernek hívnak. Eszközük valóban egyedülálló: a rendszer gyakorlatilag nem igényel kiegyensúlyozást, stabil működés jellemzi, ugyanakkor számos hátránnyal is rendelkezik.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

Rendszer Leírás

Professzionális körökben a Tichelman hurkot kétcsöves fűtési rendszernek nevezik, amely a hűtőfolyadék elhaladó mozgásával jár. Ez a név teljes mértékben tükrözi a működés lényegét és elvét, a megkülönböztető jellemzők a kétcsöves rendszer hátterében láthatók, a hűtőfolyadék fordított mozgásával, amely szinte mindenkinek ismert.

Képzeljen el egy egyenes vonalú radiátorhálózatot. A klasszikus séma szerint a fűtőegység ennek a sornak a elején helyezkedik el, ahonnan a teljes hálózat mentén két cső követi a forró és a visszatérő hideg hűtőfolyadék bevezetését. Ebben az esetben minden radiátor egyfajta shunt, ezért minél nagyobb a fűtőberendezés távolsága a fűtőegységtől, annál nagyobb a hidraulikus ellenállása a csatlakozás hurkában.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás1 – Kétcsöves csatlakozási ábra ellenáramú hűtőfolyadékkal ellátott radiátorokhoz a betáplálásban és a visszatérésben; 2 – kapcsolási rajz Tichelman hurok átmenő csatlakozással

Ha egy radiátor sorozatot egy gyűrűbe gördítünk, akkor annak mindkét széle a hőegységgel szomszédos. Ebben az esetben sokkal jövedelmezőbb annak biztosítása, hogy a visszatérő vezeték nem a hűtőfolyadékot irányítja vissza a kazánházba, hanem továbbra is követi a láncot, vagyis az út mentén. Más szavakkal: a betápcső a fűtőegységből következik, és a szélsőséges hűtőnél végződik, viszont a visszatérő cső az első hűtőből származik, és a kazánházba megy. Ugyanez az elv akkor is megvalósítható, ha a radiátorok lineárisan helyezkednek el a térben, egyszerűen attól a helytől, ahol a szélsőséges radiátort behelyezték a visszatérő csőbe, és a cső kinyílik, hogy visszatérjen a hűtött hűtőfolyadékhoz. Ugyanakkor egy bizonyos területen a fűtési rendszer háromcsöves lesz, tehát a Tichelman hurkot néha.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számításTichelman hurok az radiátorok elhelyezésével az épület kerülete körül. Mindegyik hűtőnél a betápláló és visszatérő csövek teljes hossza nagyjából megegyezik. 1 – fűtőkazán; 2 – biztonsági csoport; 3 – fűtőtestek; 4 – ellátócső; 5 – visszatérő cső; 6 – cirkulációs szivattyú; 7 – tágulási tartály

De miért szükségesek ilyen komplikációk? Ha alaposan megvizsgálja az ábrát, kiderül, hogy az ellátó- és a visszatérő csővezetékek hossza az egyes radiátoroknál megegyezik. Ennélfogva a következtetés: az egyes csatlakozási hurkok hidraulikus ellenállása megegyezik a többi szakasz szakaszával, azaz a rendszernek egyszerűen nincs szüksége egyensúlyozásra.

Alkalmazási terület

A rendszer hidraulikus beállításának elkerülésének kísértése azonban nem vezethet sietős döntésekhez. A kétcsöves rendszerhez nagy anyagfelhasználás jellemző, ezért a telepítése nem minden esetben indokolt.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

Vegyük figyelembe egy olyan fogalmat, mint a fűtőberendezés “megnyomásának” mértéke egy kétcsöves visszatérő rendszer kiegyensúlyozásakor. Annak alulbecslésével, hogy az első néhány radiátor csatlakozási pontjánál a névleges áthaladást befolyásolják, csökkenthető a bennük lévő hűtőfolyadék áramlási sebessége, ezáltal csökkentve a nyomásesést, hogy elegendő nyomás maradjon a hálózat következő szakaszaiban. Ha a radiátorhálózat nagyszámú, egymástól nagy távolságban elhelyezkedő fűtőkészülékből áll, akkor a kezdeti radiátorokon az áramlást olyan mértékben kell korlátozni, hogy az azokban lévő áramlás nem elegendő a normál hőkibocsátáshoz. Ez erősebb szivattyúk használatát kényszeríti, ezért észrevehető zaj keletkezik a hűtőfolyadék áramlása során az egyes csomópontokban. Általánosságban elmondhatjuk, hogy a kétcsöves átvezető rendszer berendezése csak akkor indokolt, ha a radiátorok száma meghaladja a 8-10-t, a csővezeték teljes hosszának 70 m-nél nagyobb.

A Tichelman-rendszer anyagfogyasztása jelentősen növekszik, ha lehetetlen a radiátorhálót gyűrűbe tekerni, vagyis a fűtési vezetéket az épület kerülete mentén szigorúan elhelyezni. Ezt általában akadályozzák az ajtók és a padló üvegezése. Ilyen esetekben további csövet kell felszerelni, amelyen keresztül a hűtőfolyadék visszatér a kazánházba, és mivel az önkényesen elfoglalt hurok teljes hossza legalább felére növekszik, a fővezeték névleges áthaladásának vagy a szivattyú teljesítményének növelése érdekében. A kollektor (gerenda) rendszer berendezése miatt elvileg elkerülhetők a többletköltségek, azonban jobb az anyagfogyasztás előzetes összehasonlító számítása..

Hidraulikus adatok

A Tichelman hurok elvén alapuló rendszer működése rendkívül stabil. Ezt a tényt egyértelműen bizonyítják a hidraulikus számítási adatok, de ehhez számos telepítési szabály betartása szükséges..

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

Egy ilyen rendszer fő funkcionális eleme a hidraulikus szivattyú. Ez nyomást hoz létre a kimenetnél, azaz a betáplálásnál és vákuumot a bemeneti nyílásnál – visszatér. Numerikusan mindkét érték értéke a szivattyútól való távolsággal csökken, és a nyomásesés nem lineárisan fordul elő, a dinamikus nyomás kvadratikus értéke jellemzi. Ez a minta nyomon követhető mind a tápvezeték, mind a visszatérő vezeték esetében, általában az esést leírhatjuk egy 100 m hosszú csővezeték példáján:

Távolság a szivattyútól a hűtőfolyadék mozgási irányában (m) Tápnyomás (a névleges% -ában) Visszatérő vákuum (a névleges% -ában) A hűtő nyomásának csökkenése
tíz 90% öt% 95%
20 75% 20% 95%
harminc 55% 35% 90%
50 45% 40% 85%
60 40% 45% 85%
70 35% 55% 90%
80 20% 75% 95%
90 öt% 90% 95%

Ez átlagolt adat, de még ezekből is látható, hogy látszólagos egységesség mellett a hűtőhálózat közepén a nyomásveszteség valamivel nagyobb, mint a szélein. Valójában, az egyes radiátorokban alkalmazott nyomás és vákuum arányos változása következtében az egyes fűtőberendezésekben szinte azonos nyomáskülönbség marad fenn, azonban a Tichelman hurok megfelelő és stabil működése érdekében számos szabályt kell betartani, amelyeket később tárgyalunk..

Kazánház csövek

A hűtőfolyadék áthaladó mozgású kétcsöves rendszer nyitva vagy zárva lehet. Mint már említettük, a szivattyú a fő működő elem, ezért telepítését nem lehet elkerülni. Nem számíthat a természetes keringésre még a megfelelően szervezett felső csővezetékeknél sem. Mint már említettük, egy tipikus Tichelmann hurok 10 vagy annál több radiátort tartalmaz, nem valószínű, hogy egy ilyen kar csak gravitációs mozgással átnyúlik..

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

A kazán tápvezetékére egy hagyományos biztonsági trojkát telepítenek: automatikus légtelenítőt, légtelenítő szelepet és nyomásmérőt. Nyílt rendszereknél a szállító kimenetet függőleges csatornában kell elhelyezni a lejtő kialakulási magasságáig, egy nyitott tágulási tartályt kell felszerelni a legmagasabb pontra. Ezenkívül a tápcsövet közvetlenül az elosztóhálózatra vezetik.

Egy cirkulációs szivattyú van felszerelve a kazán visszatérőjén, amelynek teljesítményét a teljes rendszer hidraulikus ellenállása határozza meg. A szűrő közvetlenül a szivattyú elõtt helyezkedik el, és közvetlenül a szivattyú után van egy tee egy tágulási tartály és egy alacsony nyomásmérõ csatlakoztatására. Ezen a helyen a töltőcső is megjelenik.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

A kazánház elzárószelepeit teljes furatú gömbcsapok ábrázolják, amelyeket beépítenek:

  • a szivattyú mindkét oldalán
  • a tágulási tartály kimenetén
  • a töltőcsőn
  • a kazán és a fővezeték csatlakozási pontjain

Ezenkívül egy csatlakozó bypass-csövet lehet felszerelni a kazánházba, amelynek résébe egy elektromos, általában zárt szelep van beszerelve, amelyet a keringés leállításakor aktiválnak. A megkerülő betétet a keringetőszivattyú előtt kell elvégezni: a megkerülőt úgy tervezték, hogy megvédje a hőmérsékleti sokkot, és elkerüli a kazán hőcserélőjét a hálózatról, és nem fordítva.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

A Tichelman rendszer abban az esetben is jó, ha a radiátorhálózat viszonylag nagy teljesítményének köszönhetően beépített hidraulikus berendezéssel rendelkező kazán működik. Ha azonban szükség van a radiátorhálózat és a meleg padló működésének összehangolására, akkor a rendszer minden karja saját cirkulációs szivattyúval van felszerelve. Ha a vállak teljesítménye jelentősen eltér, hidraulikus nyílra van szükség.

Csővezeték rendszer

A Tichelman hurok mind a felső, mind az alsó huzalozása általában PPR csövekkel történik. Ha rejtett csővezetékre van szükség, akkor javasoljuk, hogy a PEX rendszert benyúló szerelvényekkel használja. Ha a csöveket szilárd alapokon kell lerakni, akkor szigetelő hüvelyt kell használni..

A Tichelman egy emeletes ház fűtési rendszere rendkívül egyszerű. A hűtőfolyadék-ellátó csővezeték a fűtőegységről a teljes radiátorhálózat mentén halad. A névleges csőátmérőt addig kell fenntartani, amíg az utolsó előtti radiátort a sorban nem veszik át, ezután a hûtõcsatlakozás átmérõjére történik átmenet, általában 20 mm polipropilén vagy 16 mm PEX. A visszatérő áramvezetéket ugyanabban a sorrendben fektetjük le, de a betáplálás felé, azaz az első radiátor a forró hűtőfolyadék áramlása irányában csökkentett átmérővel van csatlakoztatva.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

Ha a Tichelman rendszer több emeleten van elrendezve, akkor függőleges emelvényt kell felszerelni. A főellátó cső a legmagasabb ponthoz vezet, ahonnan elágazik a felső emelet táplálására. Ezután a vonal lefordul, ebben a szakaszban az összes alsó szintre bevágják a betáplálást. A közös visszatérő áramvezetéket analóg módon hajtják végre egy kétcsöves rendszerrel, amelynek a hűtőfolyadék ellentétes mozgása van, vagyis egyszerűen gyűjtővezetékként működik.

A Tichelman hurok csöveinek átmérőjét a hőtechnikai számítás általános módszerei szerint kell kiszámítani, a főcsövek optimális Kvs-értékének megválasztása alapján. Ugyanakkor kívánatos, hogy a névleges furat fokozatos alulbecslése ne forduljon elő a hűtőfolyadék mozgási irányában, különben a rendszer természetes kiegyenlítése nem lesz olyan magas színvonalú. Azokban az rendszerekben, amelyek elosztóvezetékeinek hossza legfeljebb 120 m, a főcsövek névleges furatát legalább 270 mm-nek tekintik2, és radiátorokat összekötő csövekhez – kb. 130 mm2.

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

Radiátor szerelvények

Gyakran előfordul, hogy a hűtőfolyadék áthaladó mozgású kétcsöves fűtési rendszernek nem kell a radiátorokat vezérlőszeleppel kiegészítenie. Úgy gondolják, hogy ez a tény állítólag kiegyenlíti a további csövek és szerelvények számára a járulékos költségeket. A radiátorok megfelelő működése azonban ebben az esetben alig lehetséges..

A Tichelmann rendszerben található radiátorok termosztatikus fejeit hiba nélkül kell felszerelni. Nélkülük nem lehetséges a különböző helyiségekben a radiátorokat testreszabni, ami a változó éghajlati viszonyok között nem túl kényelmes. Ami a kiegyenlítő szelepeket (fojtószelepeket) illeti, a vita különösen forró ezen a ponton. Mint fentebb említettük, még a hűtőfolyadék áthaladó mozgása esetén is megfigyelhető a nyomásesés a radiátorok között. A rendszer helyes kiszámításával ez a jelenség kompenzálható a szakaszok számának változtatásával a különböző zónák radiátoraiban. Ha azonban minimális a hiba kockázata, akkor a legjobb, ha a vezérlőszelepeket mindkét végén legalább az első néhány radiátorra beszereljük..

Fűtőrendszer Tichelman hurok: ábra és számítás

A Tichelmann hurok statikus beállítási módszerekkel is kiegyensúlyozható. Az úgynevezett “alátétről” beszélünk. Ha a helyi ellenállási együtthatókat hidraulikus számítások határozzák meg, akkor a vezérlőszelepek kicserélhetők olyan betétekkel, amelyek egy bizonyos értékkel csökkentik a névleges méretet. A legegyszerűbb lehetőségek közül választhat saját készítésű, különböző belső átmérőjű O-gyűrűkkel, amelyeket a hűtő menetes csatlakozásaira szerelnek fel..

Értékeld a cikket
( Még nincs értékelés )
Ossza meg barátaival
Ajánlások és tanácsok az élet bármely területén

A "Megjegyzés elküldése" gombra kattintva hozzájárulok a személyes adatok feldolgozásához és elfogadom az adatvédelmi irányelveket