Cevno omrežje mora biti ekonomično. Če izberemo prevelike cevi, bodo tlačne izgube majhne, stroški za pogon črpalke nizki, toda investicijski stroški, za cevi z velikimi premeri, visoki. V drugi skrajnosti bodo investicijski stroški, za drobne cevi, nizki, zelo pa bodo narasli obratovalni stroški, zaradi velikih tlačnih izgub v ceveh.
Za natančen izračun cevnega omrežja, oziroma napeljave za ogrevanje, je potreben strokovnjak s primernim znanjem. Za dimenzioniranje morajo biti grelna telesa, z njihovimi toplotnimi učinki, prikazana v tlorisu in cevna napeljava točno določena.
Posamezne cevne napeljave, od ogrevalnega kotla do grelnega telesa, se oštevilčijo in se skupaj, s toplotno močjo ter dolžino cevi, vnesejo v cevno shemo.
Obrazložitev izračuna
Da ogrevalni medij v cevni instalaciji lahko kroži, je potrebna, za premagovanje upora, razlika v tlaku, v sami črpalki Dp. Nominalna dolžina cevne napeljave je odvisna od različnih parametrov, in sicer:
- Od velikosti ogrevalnega sistema in temperaturnega razpona
- Velikosti instalacije, volumenskega pretoka in hitrosti vodnega pretoka
- Tlačne izgube in posameznih uporov v cevnem sistemu
- Potrebne količine pretoka in potrebne višine pretoka črpalke.
Tlačnih izgub ne moremo izračunati, če ne poznamo premera cevi. Zato najprej določimo premere cevi, da dobimo dokončen izračun. Sicer pa pričnemo računati tlačne izgube od najbolj neugodno postavljenega grelnega telesa. To je, pri ogrevanju s črpalko, najbolj oddaljeno in najvišje ogrevalo. Na primernem formularju vpisujemo toplotno moč, v posameznem odseku (posredno je znana tako količina vode), dolžino odseka, izbrani premer cevi, hitrost pretoka. Iz primerne tabele odčitamo tlačno izgubo v ravnih delih cevi, zmnožek R • 1, vsoto koeficientov, izgubo v cevnih elementih, vsoto izgub v ravnem delu cevi in cevnih elementih, v tem odseku in na koncu skupno vsoto, od začetnega grelnika do odseka, ki ga računamo. Na sliki št. 1 je prikazana skica ogrevalnega sistema, po prikazani preglednici št. 1.
Preglednica št. 1 nam prikazuje nekatere orientacijske vrednosti premera cevi, za manjše ogrevalne naprave, v eno ali več družinskih hišah.
Preglednica št. 1: Orientacijske vrednosti cevnih napeljav
|
Št. |
Vrsta napeljave |
Približne orientacijske vrednosti |
|
1 |
Priključki za grelna telesa |
DN 10 (do DN 15) |
|
2 |
Dvižni vod za 2-4 grelna telesa |
DN 15 (do DN 20) |
|
3 |
Dvižni vod za 2-4 grelna telesa |
DN 20 (do DN 25) |
|
4 |
Dvižni vod + horizontalna razdelitev od 10 ogrevalnih zank |
DN 25 (do DN 32) |
V praksi poznamo različne načine cevnih napeljav
- Po pravilu upoštevamo predvidene izgube tlaka po metru (m) dolžine (ca. 5....300 Pa/m), ki se združujejo, zaradi trenja v ceveh R • 1 in posameznih uporov ∑ Z, v odvisnosti od zahtevanega pretoka m, premera cevi d, od moči posameznih dvižnih vodov in tako ugotovimo potrebno moč črpalke Dp.
- Pri drugem primeru lahko, na osnovi poznane (ali obstoječe) moči črpalke Dp, ki določa karakteristiko cevi, izračunamo potrebno cevno omrežje.
Za ugotovitev hitrosti pretoka v ,skozi cevi je podanih nekaj naslednjih smernic:
- Porazdelitev cevnega omrežja v kleti v = 0,4.....1,0 m/s
- Porazdelitev cevnega omrežja v stanovanju v = 0,2.....0,5 m/s
Hidravlična izravnava: da vsem grelnim telesom, v toplotno razdelilnem sistemu, omogočimo enakomerno porazdelitev količine toplotnega medija, je potrebna hidravlična izravnava. To dosežemo s pomočjo regulacijskih ventilov na dvižnih vodih, z diferenčnimi tlačnimi regulatorji, ali z regulacijo pretoka. Pri enocevnem ogrevanju je potrebno dodatno upoštevati različne temperature, v posameznih ogrevalih. Pri razvejani cevni instalaciji nastanejo, v posameznih predelih cevi, različni tlaki. Da to preprečimo uporabimo, tako imenovani Tichelmannov sistem (slika št. 2), kjer so vsote dolžin cevi predtoka in povratnega toka, enake in splet najdaljših cevi predtoka, ima najkrajši povratni tok in obratno.
Orientacijske vrednosti pri načrtovanju
- Natančno dimenzioniranje, posebno za enocevne sisteme in za večje naprave, mora opraviti strokovnjak s področja ogrevanja.
Natančna montaža cevi ogrevalne naprave, hidravlična izravnava, izbira mešalnih ventilov, črpalk in pogonskih elementov je potrebno prepustiti strokovnjaku za toplotno ogrevanje. Pri razvejanem cevnem omrežju nastanejo v posameznih delih cevi različni tlaki.
