シングルパイプ暖房システムを計算するときに考慮すべきこと

コンテンツ

ワンパイプシステムの良い面
シングルパイプシステムの短所
シングルパイプシステムの設置の特徴
どのボイラーを選ぶのが良いか
動作原理
シングルパイプシステム配線の種類
水平配線
垂直配線
民家に暖房システムを設置するためのスキーム
シングルパイプシステム
2パイプシステム
ワンパイプシステムの動作原理
横管敷設方式の特徴
中央水平暖房
自律水平加熱
シングルパイプシステム
いくつかの追加のヒント
結論
速度の数
暖房システムの種類
シングルパイプ
2本のパイプ
1パイプシステムと2パイプシステムの比較

ワンパイプシステムの良い面

ワンパイプ暖房システムの利点：

システムの1つの回路は、部屋の周囲全体に配置され、部屋の中だけでなく、壁の下にも配置できます。
床面より下に敷設する場合、熱損失を防ぐためにパイプを断熱する必要があります。
このようなシステムにより、パイプを出入り口の下に敷設できるため、材料の消費量が削減され、したがって建設コストが削減されます。
暖房装置の段階的接続により、暖房回路の必要なすべての要素（ラジエーター、暖房付きタオル掛け、床暖房）を配水管に接続できます。ラジエーターの加熱の程度は、システムに並列または直列に接続することで調整できます。
シングルパイプシステムでは、ガス、固形燃料、電気ボイラーなど、いくつかのタイプの暖房ボイラーを設置できます。 1つがシャットダウンする可能性がある場合は、すぐに2つ目のボイラーを接続すると、システムは引き続き部屋を暖めます。
この設計の非常に重要な特徴は、この家の居住者にとって最も有益な方向に冷却剤の流れの動きを向けることができることです。まず、ホットストリームの移動を北側の部屋または風下側にある部屋に向けます。

シングルパイプシステムの短所

シングルパイプシステムには多くの利点があるため、いくつかの不便に注意する必要があります。

システムが長時間アイドル状態になると、長時間起動します。
2階建て（またはそれ以上）の家にシステムを設置する場合、上部のラジエーターへの給水は非常に高温になり、下部のラジエーターは低温になります。このような配線でシステムを調整してバランスを取ることは非常に困難です。下の階にもっと多くのラジエーターを設置することができますが、これはコストを増加させ、あまり見た目に美しく見えません。
複数の階や階がある場合は、1つをオフにすることはできません。そのため、修理を行う場合は、部屋全体をオフにする必要があります。
傾斜が失われると、システム内に定期的にエアポケットが発生し、熱伝達が低下する可能性があります。
動作中の高い熱損失。

シングルパイプシステムの設置の特徴

暖房システムの設置は、ボイラーの設置から始まります。
パイプライン全体で、パイプ1直線メートルあたり少なくとも0.5cmの勾配を維持する必要があります。このような推奨事項に従わない場合、空気が高所に蓄積し、通常の水の流れを妨げます。
Mayevskyクレーンは、ラジエーターのエアロックを解除するために使用されます。
遮断弁は、接続された加熱装置の前に設置する必要があります。
クーラントドレンバルブはシステムの最下部に設置され、部分的、完全なドレンまたは充填に使用されます。
重力システム（ポンプなし）を設置する場合、コレクターは床面から少なくとも1.5メートルの高さになければなりません。
すべての配線は同じ直径のパイプで行われているため、空気が蓄積しないようにたわみを避けて、壁にしっかりと固定する必要があります。
電気ボイラーと組み合わせて循環ポンプを接続する場合、それらの動作を同期させる必要があり、ボイラーが機能せず、ポンプが機能しません。

循環ポンプは、その詳細を考慮して、常にボイラーの前に設置する必要があります。通常、40度を超えない温度で動作します。

システムの配線は、次の2つの方法で行うことができます。

水平
垂直。

水平配線では、最小限のパイプを使用し、デバイスを直列に接続します。しかし、この接続方法は空気の混雑が特徴であり、熱の流れを調整する可能性はありません。

垂直配線では、パイプは屋根裏部屋に敷設され、各ラジエーターにつながるパイプは中心線から離れます。この配線により、同じ温度のラジエーターに水が流れます。このような機能は、垂直配線の特徴です。床に関係なく、多数のラジエーターに共通のライザーが存在します。

以前は、費用対効果と設置のしやすさからこの暖房システムは非常に人気がありましたが、運用中に生じるニュアンスを考慮して、徐々にそれを放棄し始め、現在、民家の暖房に使用されることはほとんどありません。

どのボイラーを選ぶのが良いか

シングルパイプレニングラードシステムに最適なオプションは、ガスボイラーです。専門のサービスがそれをインストールする必要があるという事実にもかかわらず、それは小さく、自動化を備えており、燃料は最も安いものの1つです。他のオプションがあります：

機器の種類	特性
ドロヴャノイ	寸法が大きく、設置には別の部屋が必要です。燃料は定期的に手動でロードする必要があります
炭酸	以前のタイプと同じ特性を持っています。また、灰処理の問題もあります。しかし、石炭は長時間燃え尽きるので、頻繁に積み込む必要はありません
ペレット	効率が高く（最大90％）、サイズが小さく、すすをほとんど生成しません。燃料は環境にやさしいので、それほど安くはありません。バンカーは数日ごとにロードされます
液体燃料	このデバイスは経済的で自動ですが、保守に費用がかかります。燃料を入れたタンクまたはパイプラインを追加で設置する必要があります
電気の	このタイプのエネルギーは高価ですが、コンパクトな煙突を配置する必要はありません。不利な点は、電源がない場合の作業の中断です。

また、クーラントの移動方向にも注意を払う必要があります

動作原理

標準的な加熱は、熱膨張、対流、重力などの物理法則に基づいています。熱エネルギー源から加熱されると、冷却剤が膨張し、パイプラインに圧力が発生します。さらに、密度が低くなり、自然に軽くなります。重くて密度の高い冷たい液体は、加熱された液体を押し上げます。これは、ボイラーから出てくるパイプが最大の高さに取り付けられていることと関連しています。民家にあるスキーム全体の中心的な要素であるのは給湯ボイラーです。

生成された圧力、対流、および重力により、水はラジエーター要素に向かって移動し、そこで加熱され、並行して冷却されます。その結果、熱エネルギーは部屋を暖める熱媒体によって放出されます。その後、液体は冷えた状態でボイラーに戻り、このプロセスが再び繰り返されます。

ただし、この構造には独自の特性があります。冷却液の最小温度インジケーター（摂氏40〜50度）は、ボイラーに戻る前に固定され、最も離れた（回路の最後の）ラジエーターに当たります。これは部屋を普通に暖めるのに十分ではありません。

極端なラジエーター部品の温度インジケーターの低下を避けるために、バッテリーの熱容量を増やすか、ボイラー内の液体をより長く加熱する必要があります。ただし、これらのソリューションには追加のコストが必要になります。

別の解決策として、循環ポンプをパイプ回路に配置することからなる、温水を供給する別の方法が使用されます。彼女は回路全体にクーラントを分散させることができます。

このテクノロジーのパフォーマンスは、以前の2つの方法と比較して向上します。ただし、郊外の環境では、停電の可能性があるため、ポンプベースのアプローチは効果的でない場合があります。

この場合、回路のすべてのラジエーターに高温の液体を供給する問題は、設置後にコレクターを加速することで解決できます。デバイスは真っ直ぐな高いパイプの形で現れ、ボイラーを出る加熱された液体は、最後のセクションに入る前に中間ラジエーターで冷却できないような速度まで加速します。

また読む：加熱用プレスおがくずの長所と短所

その結果、シングルパイプ方式の特徴は、冷却された液体をボイラーに戻すために必要な逆作用パイプ（リターンパイプ）がないことです。唯一のメインパイプラインの2番目の部分は、リターンと見なされます。

暖房方式を選択するときは、最後のラジエーターセクションが2.2メートルのレベルより下にある場合、単一回路モデルは機能しないことに注意してください。 2階建ての建物での使用に適しています。

シングルパイプシステム配線の種類

シングルパイプシステムでは、直接パイプと戻りパイプの間に分離はありません。ラジエーターは直列に接続されており、ラジエーターを通過した冷却液は徐々に冷却されてボイラーに戻ります。この機能により、システムは経済的でシンプルになりますが、温度レジームを設定し、ラジエーターの電力を正しく計算する必要があります。

ワンパイプシステムの簡易バージョンは、小さな平屋建ての家にのみ適しています。この場合、パイプは温度制御バルブなしですべてのラジエーターを直接通過します。その結果、クーラントに沿った最初のバッテリーは、最後のバッテリーよりもはるかに高温になっていることがわかります。

拡張システムの場合、クーラントの冷却が重要になるため、このような配線は適していません。彼らのために、彼らはレニングラードのシングルパイプシステムを使用しています。このシステムでは、共通のパイプに各ラジエーター用の調整可能な出口があります。その結果、メインパイプ内のクーラントがすべての部屋に均等に分散されます。多階建ての建物の単管システムのレイアウトは、水平方向と垂直方向に分けられます。

水平配線

それらはリターンラインのライザーに結合され、ボイラーまたはボイラーにフィードバックされます。温度制御タップは各フロアにあり、Mayevskyタップは各ラジエーターにあります。水平配線は、フローとレニングラードカシステムの両方で実行できます。

垂直配線

民家の配線システムの選択は、主にそのレイアウトに依存します。広い面積の\u200b\ u200ビーチフロアと家の階数が少ない場合は、垂直配線を選択することをお勧めします。これにより、各部屋の温度をより均一にすることができます。面積が小さい場合は、調整しやすいので横配線を選択することをお勧めします。また、横型の配線では、天井に余分な穴を開ける必要がありません。

ビデオ：1パイプ暖房システム

民家に暖房システムを設置するためのスキーム

実際には、2つのタイプのシステムが使用されます-スキーム（または配管のタイプ）、すなわち：

シングルパイプ;
2本のパイプ。

それぞれに長所と短所があり、さまざまな場合に使用されます。

シングルパイプシステム

このタイプの配線は、より安価で簡単です。システムはリングの形で構築されています-すべてのバッテリーは互いに直列に接続されており、お湯はあるラジエーターから別のラジエーターに移動し、再びボイラーに入ります。

図からわかるように、すべてのバッテリーは直列に接続されており、クーラントは各バッテリーを通過します。

この加熱方式は、その設計が非常に経済的であり、設置と設計が簡単です。しかし、それには1つの重大な欠点があります。それは非常に重いので、多くの人がそのような配線を拒否し、より高価で複雑な2パイプを好みます。問題は、クーラントが進むにつれて、徐々に冷えることです。最後のバッテリーまで、水は少し暖かく流れます。ボイラーの出力を上げると、最初のラジエーターが空気を加熱しすぎます。このような不均一な熱の分布により、単純で安価な1パイプシステムを放棄する必要があります。

最後のラジエーターのセクション数を増やすことで困難な状況から抜け出すことができますが、これは必ずしも効果的ではありません。これは、直列に接続されたバッテリーの数が3つ以下の場合に、単一パイプ配線を使用できるという結論を示唆しています。

次のように状況から抜け出す人もいます。彼らはポンプをボイラーに接続し、それによって水を強制的に移動させます。液体は冷却する時間がなく、ほとんど温度を失うことなく、すべてのラジエーターを通過します。しかし、この場合、あなたはいくつかの不便を待っています：

ポンプにはお金がかかります。つまり、システムの設置コストが増大しています。
ポンプは電気で動くため、電力消費量が増加します。
電気が遮断されると、システムに圧力がかからなくなり、熱が発生しなくなります。

結論。シングルパイプシステムは、ラジエーターの数が少ない1〜2部屋の小さな家にのみ有効です。そのシンプルさと信頼性にもかかわらず、それはあなたがリビングエリア全体に3つ以上のラジエーターを設置する必要があるカントリーハウスでそれ自体を正当化するものではありません。

2パイプシステム

温水は1つのパイプラインから供給され、冷却水は別のパイプラインから供給されます。これにより、すべてのバッテリーに熱が均等に分散されます。

民家のこのような暖房レイアウトは、単一パイプのものよりもはるかに効率的で優れています。実行には費用がかかり、設置はより困難ですが、すべてのバッテリーに均等に熱を分散させることができるため、快適な状態を作り出すのに役立ちます。シングルパイプとは異なり、この配線では、各ラジエーターの下に温水のパイプが供給され、冷却された液体はリターンラインを通ってボイラーに下降します。クーラントはすべてのバッテリーにすぐに供給されるため、バッテリーは均等に加熱されます。

このシステムは最初のシステムよりもそれほど複雑ではありません。各ラジエーターにパイプを持ってくる必要があるため、より多くの材料を購入する必要があります。

2パイプシステムは、次の2つの方法で機能します。

コレクタ;
レイ。

配線のビームバージョンは古いです。このオプションでは、供給パイプは家の上部に設置され、その後、パイプは各バッテリーにルーティングされます。この設計のおかげで、回路にはビームという名前が付けられました。

最初のスキームは次のように機能します。屋根裏部屋には、冷却剤を加熱パイプに分配するコレクター（多くのパイプで構成される特別なデバイス）を設置する必要があります。同じ場所に、輪郭を遮断する遮断弁を設置する必要があります。この設計は非常に便利で、ライン全体、さらには別のラジエーターの修理も容易になります。回路は信頼性がありますが、1つの重大な欠点があります。それは、多数の材料（ストップバルブ、パイプ、センサー、制御装置）を使用した複雑な設置です。加熱パイプのコレクター配線図は放射状のものと似ていますが、より複雑で効率的です。

シングルパイプシステムとは異なり、2パイプシステムはクーラントの追加の強制循環を必要としません。ポンプがなくても高効率です。

ワンパイプシステムの動作原理

固形燃料ガスボイラー

このシステムを組み立てるとき、最初のラジエーターに入ると、冷却液の温度が高いインジケーターを持ち、次に2番目、3番目などに入るということを理解する必要があります。最後のラジエーターに入ると、温度は範囲内にあります40-50°Cの、そしてこの温度が部屋を暖めないとき。

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流入する水のこのような変動を克服する方法は2つあります。

最後のラジエーターの熱容量を増やし、それによってその熱伝達を増やします。
または、ボイラーから出る水の温度を上げます。

これらの方法自体は費用がかかり、経済的に不採算であり、暖房システムの費用の増加につながります。

パイプを通してお湯を分配する別のより経済的な方法があります：

パイプを通る水の移動速度を上げる循環ポンプを設置すると、システムの効率が大幅に向上します。このようなデバイスは、幹線から電力を供給されており、シャットダウンが頻繁に発生する郊外の村では、適切なオプションではありません。
加速コレクターの慎重な設置-高い真っ直ぐなパイプ、それを通過する水は速度を上げ、ラジエーターをより速く移動します。

コレクターのインストールにも独自の特徴があります。天井があまり高くない平屋で暖房システムを行う場合、それは機能せず、それを設置するためのすべての努力は無駄になります、これは2.2メートル未満の高さに適用されます。

膨張タンクもトップポイントに接続する必要があります。スタビライザーとして使用され、クーラントの量の増加を制御します。増加した水量は、加熱されると膨張タンクに入り、オーバーフローの問題が解決されます。温度が下がると、水の量が減少し、システムに落下します。

この設計の特異性は、単一パイプシステムには、水がボイラーに戻る逆作用パイプがないという事実にあります。このような配線のリターンラインは、メインパイプと唯一のパイプの後半と見なされます。

横管敷設方式の特徴

2階建て住宅の水平暖房のスキーム

ほとんどの場合、1階または2階建ての民家には、下部配線を備えた水平2パイプ暖房システムが設置されています。しかし、これに加えて、それはセントラルヒーティングに接続するために使用することができます。このようなシステムの特徴は、メインラインとリターン（2パイプの場合）ラインの水平配置です。

この配管システムを選択するときは、さまざまなタイプの暖房に接続する際のニュアンスを考慮する必要があります。

中央水平暖房

エンジニアリングスキームを作成するには、SNiP41-01-2003の基準に準拠する必要があります。暖房システムの水平配線は、冷却剤の適切な循環を確保するだけでなく、その会計も確保する必要があると述べています。これを行うために、2つのライザーがアパートの建物に装備されています-お湯と冷却された液体を受け取るためです。積算熱量計の設置を含む、水平2パイプ暖房システムを必ず計算してください。ライザーにパイプを接続した直後にインレットパイプに取り付けられます。

さらに、パイプラインの特定のセクションでは、油圧抵抗が考慮されます。

暖房システムの水平配線は、クーラントの適切な圧力を維持しながらのみ効果的に機能するため、これは重要です。

ほとんどの場合、アパートの建物には、配線の少ない単管水平暖房システムが設置されています。したがって、ラジエーターのセクション数を選択するときは、中央配電ライザーからの距離を考慮する必要があります。バッテリーを遠くに配置するほど、バッテリーの面積を大きくする必要があります。

自律水平加熱

自然循環による加熱

民家やセントラルヒーティング接続のないアパートでは、配線の少ない水平暖房システムが最もよく選択されます。ただし、自然循環または圧力下での強制的な操作モードを考慮する必要があります。前者の場合、ボイラーのすぐ近くに、水平セクションが接続されている垂直ライザーが取り付けられています。

快適な温度レベルを維持するためのこの配置の利点は次のとおりです。

消耗品の購入にかかる最低費用。特に、自然循環を備えた水平シングルパイプ加熱システムには、循環ポンプ、膜膨張タンク、および保護フィッティング（通気孔）は含まれていません。
作業の信頼性。パイプ内の圧力は大気圧に等しいので、過剰な温度は膨張タンクの助けを借りて補償されます。

ただし、注意すべき欠点もあります。主なものはシステムの慣性です。自然循環を備えた2階建ての家の適切に設計された水平シングルパイプ暖房システムでさえ、建物の急速な暖房を提供することはできません。これは、加熱ネットワークが特定の温度に達した後にのみ動きを開始するという事実によるものです。面積が大きく（150平方メートルから）、2階以上の住宅には、配線が少なく、液体を強制的に循環させる水平暖房システムをお勧めします。

強制循環と水平パイプによる加熱

上記の方式とは異なり、強制循環の場合、ライザーを作成する必要はありません。下部配線を備えた水平2パイプ加熱システムの冷却剤の圧力は、循環ポンプを使用して生成されます。これは、パフォーマンスの向上に反映されています。

ライン全体に温水を迅速に分配します。
各ラジエーターの冷却液の量を制御する機能（2パイプシステムの場合のみ）。
分配ライザーがないため、設置に必要なスペースが少なくて済みます。

次に、暖房システムの水平配線をコレクターと組み合わせることができます。これは長いパイプラインにも当てはまります。したがって、家のすべての部屋に温水を均等に分配することが可能です。

水平2パイプ暖房システムを計算するときは、回転ノードを考慮する必要があります。これらの場所で最大の水圧損失が発生します。

シングルパイプシステム

同様のラインスキームは、直列接続されたヒーターから取り付けられます。液体の通過は、システムの各要素を順番に通過し、それらをわずかに加熱します。これにより、液体はわずかに低い温度で極端なセクションに到達します。回路の最後のラジエーターにさらにセクションがある場合、これは室内の温度に悪影響を及ぼしません。

現在、シングルパイプ加熱回路の機能を改善するのに役立つ技術があります。これは次の存在です。

特別なレギュレーターのバッテリー;
入ってくる液体のバランスをとるためのバルブ。
サーモスタットまたはボールバルブ。

このような機器は、室内の必要な温度を維持するために使用されます。

多くの場合、彼らは別の暖房を設置し、その設置は次のスキームに従って実行されます。

水平、ポンプの存在下で、それは注入によって冷却剤を蒸留し、その循環を確実にします。
垂直-流体はその中を自然に流れます。
垂直、注入法を使用、自然蒸留または複合タイプ。

お湯が自然に流れる水平システムは、やや傾斜をつけて設計されています。ラジエーターの設置は同じレベルで行われます。ラジエーターにはエアベントバルブを装備する必要があります。クーラントが自然に流れるため、このラインにはポンプは設置されていません。

いくつかの追加のヒント

寿命は、主要部品の材質に大きく影響されます。
ステンレス鋼、青銅、真ちゅう製のポンプを優先する必要があります。
システム内でデバイスが設計されている圧力に注意してください

原則として、これには問題はありませんが（10 atm
良い指標です）。
ボイラーに入る前に、温度が最小になる場所にポンプを設置することをお勧めします。
入り口にフィルターを取り付けることが重要です。
エキスパンダーから水を「吸い出す」ようにポンプを設置することが望ましい。これは、水の移動方向の順序が次のようになることを意味します：膨張タンク、ポンプ、ボイラー。

また読む： 2階建て住宅の暖房スキーム

結論

したがって、循環ポンプが長期間、誠実に機能するためには、その2つの主要なパラメータ（圧力と性能）を計算する必要があります。

複雑な工学数学を理解しようと努力するべきではありません。

自宅では、概算で十分です。結果のすべての小数は切り上げられます。

速度の数

制御（速度のシフト）には、ユニット本体の特別なレバーが使用されます。プロセスを完全に自動化できる温度センサーを搭載したモデルがあります。これを行うには、手動で速度を切り替える必要はありません。ポンプは部屋の温度に応じてこれを行います。

この手法は、特定の暖房システムのポンプ出力を計算するために使用できるいくつかの手法の1つです。この分野の専門家は、生成された電力と圧力に応じて機器を選択できる他の計算方法も使用しています。

民家の所有者の多くは、暖房用の循環ポンプの出力を計算しようとしないかもしれません。なぜなら、機器を購入するとき、原則として、専門家の助けは、店と契約を結んだメーカーまたは会社から直接提供されるからです。。

ポンプ設備を選択する際には、計算を行うために必要なデータを、原則として暖房システムが経験できる最大値として考慮する必要があることを考慮に入れる必要があります。実際には、ポンプの負荷が少なくなるため、機器が過負荷になることはなく、長時間動作することができます。

しかし、不利な点もあります-電気代が高くなります。

ただし、一方で、必要なポンプよりも低い出力のポンプを選択した場合、これはシステムの動作にまったく影響を与えません。つまり、通常モードでは動作しますが、ユニットはより速く故障します。。電気代も安くなりますが。

循環ポンプを選択する価値のある別のパラメータがあります。さまざまな店舗に、同じ電力で寸法が異なるデバイスがよくあることがわかります。

次の要因を考慮して、加熱用のポンプを正しく計算できます。

1.通常のパイプライン、ミキサー、バイパスに機器を設置するには、長さ180mmのユニットを選択する必要があります。長さ130mmの小型機器は、手の届きにくい場所や熱発生器の内部に設置されています。
2.過給機のノズルの直径は、主回路のパイプの断面に応じて選択する必要があります。同時に、この指標を増やすことは可能ですが、減らすことは固く禁じられています。したがって、主回路のパイプの直径が22 mmの場合、ポンプノズルは22mm以上である必要があります。
3.ノズル径が32mmの機器は、たとえば、近代化のための自然循環暖房システムで使用できます。