> Rézcsövek alkalmazástechnikai kézikönyve

> [Tervezés 3.2.]

> 3.3. Központi fűtés tervezése
> A központi fűtés tervezésénél is abból kell kiindulni, hogy mekkora a rendelkezésre álló nyomás és mennyi fűtővizet kell szállítani az egyes szakaszokon.
> 3.3.1. Tömegáram meghatározása
> Amíg a vízellátásnál a térfogatáramok szerepelnek a táblázatokban és a nomogramokban, addig központi fűtésnél a tömegáramok. Néhány irodalomban a hőteljesítmény függvényében lehet a méretezést végezni, de az nem általánosan használható, mert azt csak 20°C hőfoklépcsőjű rendszerekre készítették. A tömegáramra készített táblázatok és nomogramok bármilyen hőfoklépcsőhöz használhatók.
> A szállítandó hőmennyiségből a következőképpen számolhatjuk ki a tömegáramot:
> [kg/s],

> ahol:

> - : a szállítandó tömegáram, kg/s,

> - :a szállítandó hőteljesítmény, W; kW,

> - c: a fűtővíz fajhője, J/kg*K; kJ/kg*K,

> - Δt: az előremenő és visszatérő víz hőmérsékletkülönbsége, K.

> A tömegáram egyes táblázatokban kg/h mértékegységben szerepel, amihez az átszámítás 3600-zal történő szorzással végezhető el.
> 3.3.2. Veszteségek meghatározása
> A központi fűtési rendszerekben nincs kifolyási veszteség, hiszen a cső végén nem kell kilépnie a fűtőközegnek a csőből. Itt nincs geodetikus veszteség sem, mert amennyit az egyik oldalon felfelé megy a fűtőközeg, ugyanannyit jön lefelé a másik oldalon. Ezekből következően fűtési rendszerekben csak alaki- és súrlódási veszteséggel kell számolni.
> a.) Alaki veszteség
> Központi fűtéseknél az alaki veszteség számítása a 3.2.2. fejezetrész c.) pontja szerint történik.
> b.) Súrlódási veszteség
> Fűtési rendszereknél gyakran előfordul, hogy a kazánnal együtt adják a keringtető szivattyút is (pl. cirkógeizerek). Ilyen esetben a gyártó cégtől kell megkérdezni a fűtési rendszeren elhasználható nyomás értékét, vagy ritkán a prospektusban is benne van. Figyelni kell arra, hogy amennyiben csak a szivattyú nyomása van megadva, az mekkora tömegáramhoz tartozik, illetve a megadott érték a kazán ellenállásán túl van, vagy azt nekünk kell beszámítani. Gyakori, hogy a kazán ellenállása - névleges tömegáram esetén - kb. 20000 Pa. A szivattyú nyomása kb. 40000 Pa, így a fűtési rendszerre elhasználható kb. 20000 Pa.
> A kétcsöves fűtési rendszereknél is igaz, hogy az összes veszteségnek kb. a fele az alaki- és a másik fele a súrlódási veszteség. Egycsöves fűtési rendszereknél a súrlódási veszteség az összes veszteségnek a 65-70%-a.
> A súrlódásra elhasználható nyomást és a fajlagos súrlódási veszteséget a 3.2.2. fejezetrész d.) pontja alapján tudjuk meghatározni.
> Amennyiben nincs szivattyú a rendszerhez, s azt nekünk kell kiválasztani, akkor előzetesen meg kell becsülnünk, hogy mekkora nyomásúnak kell lennie a szivattyúnak, majd a kiválasztott szivattyú nyomásából már az eddigiek alapján tudunk fajlagos súrlódási veszteséget számítani. Az előzetes szivattyúnyomás meghatározását a következőképpen tudjuk végezni:
> [Pa].

> Az összes hossz, a fűtési rendszer mértékadó áramkörének a teljes hosszát jelenti. A 150-es szorzó az előzetesen felvett fajlagos súrlódási veszteség értéke (ez változhat 100-150 között). A kettes szorzó azért szerepel, mert általában a súrlódási és alaki veszteségek fele-fele arányban vannak jelen a rendszerben, s így megkapjuk az előzetesen becsült összes nyomásszükségletet. A korábban meghatározott tömegáramhoz és ehhez a nyomáshoz választunk egy keringtető szivattyút, majd a kiválasztott szivattyú adataiból határozzuk meg a fajlagos súrlódási veszteséget.
> 3.3.3. Központi fűtések méretezése táblázatok és nomogramok segítségével
> A fűtési csőhálózat méretezéséhez szolgálnak a 3.18., 3.19. és 3.20. táblázatok. A táblázatok úgy készültek, hogy azok a fűtővíz közepes hőmérséklete szerint legyenek használhatók. Sorrendben 40°C, 60°C és 80°C középhőmérsékletű víz hőhordozóra állnak rendelkezésre.
> [kép]

> 3.18. táblázat
> Fűtésméretezés 40°C
> [kép]

> 3.18. táblázat 1. folytatása
> Fűtésméretezés 40°C
> [kép]

> 3.18. táblázat 2. folytatása
> Fűtésméretezés 40°C
> [kép]

> 3.19. táblázat
> Fűtésméretezés 60°C
> [kép]

> 3.19. táblázat 1. folytatása
> Fűtésméretezés 60°C
> [kép]

> 3.19. táblázat 2. folytatása
> Fűtésméretezés 60°C
> [kép]

> 3.20. táblázat
> Fűtésméretezés 80°C
> [kép]

> 3.20. táblázat 1. folytatása
> Fűtésméretezés 80°C
> [kép]

> 3.20. táblázat 2. folytatása
> Fűtésméretezés 80°C
> Radiátoroknál korrigálni kell a fűtőfelület nagyságát, ha a fűtővíz középhőmérséklete és a helyiség hőmérsékletének különbsége nem 60 K. A korrekciós tényező kiszámítása a következőképpen történik:

> ahol:

> - k: korrekciós tényező, 1,

> - Δνrk: hőmérsékletkülönbség, K.

> A számítás kissé nehézkes, ezért a 3.21. táblázatból kiolvashatók az értékek.

> 3.21. táblázat
> Radiátor korrekciós tényező
> Lehetőség van az alaki ellenállások egyszerűbb számítására is, amennyiben az alaki ellenállás-tényezővel beszorozzuk a táblázatban (3.22. táblázat) található értéket, s ekkor egyenértékű csőhosszként kapjuk meg azt. Ilyenkor a valódi hosszhoz hozzáadjuk az egyenértékű csőhosszat, s ezáltal csak hosszakkal számoljuk az ellenállást.

> 3.22. táblázat
> Egyenértékű csőhossz ζ=1 esetén
> Egycsöves fűtésnél korrekciót kell alkalmazni, melyhez a 3.10. ábra ad segítséget.
> [kép]

> 3.10. ábra
> Radiátor korrekció egycsöves fűtésnél
> A méretezéseket végezhetjük nomogramok segítségével is (3.11., 3.12. ábrák).
> [kép]

> 3.11. ábra
> Méretezési nomogram fűtéshez 40°C
> [kép]

> 3.12. ábra
> Méretezési nomogram fűtéshez 60°C
> [kép]

> 3.13. ábra
> Méretezési nomogram fűtéshez 80°C
> Az alaki veszteség fűtésnél is meghatározható nomogram segítségével (3.14. ábra).
> [kép]

> 3.14. ábra
> Méretezési nomogram alaki veszteség meghatározásához fűtésre
> Padlófűtés méretezésénél a burkolatok hővezetési ellenállását (R) figyelembe kell venni. A padló hővezetési ellenállását megkapjuk a 3.15. ábrából.
> [kép]

> 3.15. ábra
> Padlószerkezetek hővezetési ellenállásai
> Padlófűtés méretezéséhez is állnak rendelkezésre méretezési nomogramok. Itt arra kell figyelni, hogy az egyes fűtési áramkörök hossza lehetőleg azonos legyen, mert ilyenkor hasonló lesz az ellenállásuk is. A méretezési nomogramokat a 3.16., 3.17., 3.18. és 3.19 ábrák mutatják.
> [kép]

> 3.16. ábra
> Méretezési nomogram padlófűtéshez, padló hővezetési ellenállása R=0,01 (csempe, kőburkolat, PVC, ragasztott linóleum 3 mm vastagságig)
> [kép]

> 3.17. ábra
> Méretezési nomogram padlófűtéshez, padló hővezetési ellenállása R=0,05 (mozaikparketta, 8 mm vastag csempe és kőburkolat, 20%-a szőnyeggel fedve)
> [kép]

> 3.18. ábra
> Méretezési nomogram padlófűtéshez, padló hővezetési ellenállása R=0,1 (szőnyeg, 15 mm vastag parketta)
> [kép]

> 3.19. ábra
> Méretezési nomogram padlófűtéshez, padló hővezetési ellenállása R=0,15 (szőnyeg, 22 mm vastag parketta)
> Hasznos segítséget ad a 3.20. ábra a padlófűtési körök ellenállásának meghatározásához, valamint a szükséges csőhosszak meghatározásához.
> [kép]

> 3.20. ábra
> Padlófűtési áramkörök ellenállásának meghatározása
> Falfűtésnél az 1 m2 fűtőfelület által leadott hőt kapjuk meg a 3.21. ábrából, a közepes túl-hőmérséklet (fűtővíz középhőmérséklet - helyiséghőmérséklet) és a fektetési sűrűség (a - sortávolság) függvényében külső fal esetében és a 3.22. ábrából belső fal estében.

> 3.21. ábra
> Falfűtés hőleadása külső falon
> Belső falnál nem kell hőszigetelést alkalmazni, mert az egyik helyiség veszteséghője fűti a másik helyiséget. Az a helyiség, ahol beépítjük a falfűtést a primer helyiség és a másik pedig a szekunder. Ha a másik helyiség felé nem áramolhat hő, akkor szigetelni kell a falat és úgy méretezzük, mintha külső fal lenne.

> 3.22. ábra
> Falfűtés hőleadása belső falon
> A falfűtést méretezhetjük táblázat segítségével is (3.23. táblázat). Ha pl. egy szobában 50°C a közepes fűtővíz hőmérséklet és a sortávolság 15 cm, akkor a leadott hőmennyiség 132 W/m2. A táblázatban a hőleadás alatt szereplő három szám azt mutatja, hogy 5, 10, 15 K hőfoklépcsőnél mekkora felületetnél nagyobbat ne építsünk be egy áramkörhöz ahhoz, hogy az áramlási sebesség ne legyen nagyobb 0,5 m/s-nál.

> 3.23. táblázat
> Falfűtés méretező táblázat
> Minden fűtési fajtánál, akár radiátoros fűtés, akár felületfűtés (padló, vagy fal) az áramlási ellenállásokat azonos nagyságúra kell alakítani, hogy a méretezett állapot legyen. Ha a csőméretekkel tudjuk ezt elérni az a legjobb, de sokszor adódik olyan eset, hogy a közelebbi hőleadók ellenállása kisebb. Ezt ki kell egyenlíteni, s emiatt fojtásokat kell beépíteni. A legjobb megoldás, ha az előremenő vezetékbe kerül a szabályozószelep és a visszatérő vezetékbe a fojtás (visszatérő csavarzat).
> A Heimeier radiátorszelepek készülnek egycsöves és kézcsöves fűtési rendszerhez. Kinézetre az eltérés nagyon kicsi, így oda kell figyelni, hogy mihez vesszük. Ezeknél lehetőség van a szabályozó szelepen történő fojtásra, hiszen itt nem építünk be visszatérő csavarzatot (3.23. ábra).

> 3.23. ábra
> Heimeier alsó csatlakozású radiátorszelep

> 3.24. ábra
> Szabályozási görbék radiátor-szabályozószelephez kétcsöves fűtésnél

> 3.25. ábra
> Szabályozási görbe radiátor-szabályozószelephez egycsöves fűtésnél
> A 3.23. ábrán látható radiátorszelep szabályozási görbéi láthatók a 3.24. ábrán kétcsöves fűtéshez és a 3.25. ábrán egycsöves fűtéshez. Csak egycsöves fűtéshez szolgál a teljesen alsó csatlakozású Heimeier szelep (3.26. ábra).

> 3.26. ábra
> Teljesen alsó csatlakozású radiátorszelep
> A radiátorszelep beömlési tényezője gyárilag kb. 35%-ra van beállítva, amit a helyszínen át lehet állítani a szükségesnek megfelelően. Hagyományos szelepeknél jobb a visszatérő csavarzattal történő fojtás (3.27. és 3.28. ábrák).

> 3.27. ábra
> Visszatérő csavarzat

> 3.28. ábra
> Heimeier visszatérő csavarzat szabályozási görbéi
> Kapható hozzájuk különféle termosztát-fej, s ezáltal nagyon széles választék áll rendelkezésre. Hagyományos szeleppel összeépített termosztát-fej látható a 3.29. ábrán.

> 3.29. ábra
> Hagyományos szeleppel összeépített termosztát-fej A 3.30. és 3.31. ábrákon a különböző termosztát-fejek láthatók.

> 3.30. ábra
> Termosztát-fej kialakítások I.

> 3.31. ábra
> Termosztát-fej kialakítások II.
> A távérzékelővel ellátott termosztát-fejek alkalmasak a felületfűtések szabályozására is.

> [Tervezés 3.4.]