Dimensioneringsbroschyr 11 2010 DIMENSIONERING
Dimensionering Funktion, ventilinställningar och diagram
THERMOPANEL DIMENSIONERING ThermoWin för databeräkning Thermopanel s beräkningsprogram ThermoWin kan användas för enkel och rationell dimensionering av radiatorsystem. Programmet är en kraftfullt och lättanvänt verktyg för beräkning av värmebehov, ettrörs-, tvårörs- och huvudledningssystem. ThermoWin ger tydliga och lättlästa utskrifter där alla ingående värden och resultat finns redovisade. 4 4
FORMLER Nominella flödet vid given effekt q = 0,86 x Q t 1 - t 2 där q är flödet i l/h, Qär värmeeffekten i W samt t 1 och t 2 är framlopps- resp. returtemperaturen i C (K). Beräkningsmodell för värmeavgivning Värmeavgivningstabeller är framtagna enligt nedanstående formler som kan användas för beräkning av värmeavgivning vid andra temperaturer än de angivna i tabell. Radiatortyp Effekt (W/m) TP 11 10,9231 x h 0,91848 x Δt (1,27936-0,01139 x h) TP 21 11,9662 x h 0,76438 x Δt (1,28110+0,02818 x h) TP 22 13,6077 x h 0,71525 x Δt (1,29017+0,05057 x h) TP 33 20,6183 x h 0,93341 x Δt (1,36684-0,05531 x h) T = t in - t ut ln{(t in t rum ) / (t ut t rum )} ф ф n n h T t in t ut t rum värmeavgivning vid T, W/m normvärmeavgivning, Tn 49,83 K, W/m temperaturexponent radiatorhöjd logaritmisk övertemperatur, K tilloppstemperatur, C returtemperatur, C rumstemperatur, C Montering Montering bakom skärm Monteras radiatorn bakom en skärm avskärmas strålningen. Om luftströmmen förbi och genom radiatorn ej hindras och skärmen sitter minst 25 mm från radiatorn blir korrektions-faktorn k sk : Radiatorn monterad på högkant Radiatorns konstruktion med vertikala konvektionskanaler på baksidan av radiatorkroppen medför att montering på högkant ej är möjlig. Radiatortyp Korrektionsfaktor ksk TP 11 0,87 TP 21 0,91 TP 22 0,93 TP 33 0,96 K v -värde där qär flödet i l/h och Δpär tryckdifferensen i kpa. q K v = 100 Δp För n st parallellkopplade ventiler erhålles totala K V -värdet som: K v = K v1 + K v2 +... + K vn För n st seriekopplade ventiler erhålles totala K V -värdet som: 1 1 1 1 = + +... + (K v ) 2 (K v1 ) 2 (K v2 ) 2 (K vn ) 2 5
Systemuppbyggnad Radiatorkretsar kan i princip konstrueras på två olika sätt, som ettrörssystem med seriekopplade radiatorer eller som tvårörssystem med parallellkopplade radiatorer. Thermopanel kan även erbjuda en variant på det senare systemet, kallat tvårörs seriesystem - Quattro. 1-rörssystem Det installationsmässigt enklaste systemet. Rördragning med mjuka stål- eller kopparrör. Observera dock att detta system ställer krav på en riktigt utförd dimensionering. Då medelövertemperaturen för respektive radiator längs slingan sjunker måste kompensering med större radiatoryta ske. Injustering av radiatorerna är ej nödvändig. Slingreglerings-/avstängningsventiler placeras i början och slutet av slingan eller före första respektive efter sista radiatorn i slingan. Manuell radiatordimensionering återfinnes under "Ettrörsdimensionering". 2-rörssystem Radiatordimensioneringen är enkel med detta system. Tvårörsradiatorer skall alltid förses med individuell finjustering för att möjliggöra balansering av vattenflödet till respektive radiator. Avstängningsventiler placeras vid grenens början alternativt vid respektive radiator. Manuell radiatordimensionering återfinnes under"tvårörsdimensionering". 2-rörs seriesystem Quattro Detta system kombinerar ettrörssystemets enkla installation med tvårörssystemets enkla dimensionering. En tvårörsanläggning av denna typ kan utföras utan T-rör och dolda rörskarvar. Rördragningen blir logisk och utan korsningar. På samma sätt som vid övriga tvårörssystem bör individuell injusteringsmöjlighet finnas på varje radiator. Avstängningsventiler placeras vid grenens början. Manuell radiatordimensionering återfinnes under "Tvårörsdimensionering". Datadimensionering Thermopanels beräkningsprogram ThermoWin kan användas för enkel och rationell dimensionering av radiatorsystem. Programmet är ett kraftfullt och lättanvänt verktyg för beräkning av värmebehov, ettrörs-, tvårörs- och huvudledningssystem. För ettrörssystem kan programmet användas till dimensionering av radiatorer och rör. För tvårörssystem beräknas även förinställningsvärden för ventiler. Ett- och tvårörssystem kan kombineras till huvudledningar där programmet beräknar injusteringsvärden för stamventiler. ThermoWin ger tydliga och lättlästa utskrifter där alla ingående värden och resultat finns redovisade. Manuell dimensionering Radiatordimensionering och flödesberäkning göres utifrån valda driftstemperaturer, exempelvis 80/60/20 C (Δt=50 K) eller 55/45/20 C (Δt=30 K) och med hänsyn tagen till radiatorns installationssätt med korrektionsfaktor för radiator monterad bakom skärm etc. Rördimensionering utföres med hjälp av framräknade flöden och lämpligt R-värde, i regel 0,1 kpa/m (10 mmvp/m). Se data från respektive rörfabrikant. Tryckfallet för hela rörsystemet beräknas liksom tryckdifferensen över respektive radiator, varefter injusteringsvärdena kan beräknas. Minsta tryckdifferens över enskild radiator bör normalt vara 5 kpa, vilket garanterar auktoritet hos termostatventilen och ger möjlighet till justeringar i efterhand. 6
Tvårörsdimensionering 2-rörs seriesystem Quattro En tvårörsanläggning kan utföras utan T-rör och utan dolda rörskarvar med Quattrofördelare, som monteras direkt på ventilkoppel för Thermopanel eller ThermoCon. Fördelaren tillverkas av varmpressad mässing och har så kallade lekande muttrar mot radiatorn och kompressionskopplingar mot rörsystemet. Rördragning Rördragning kan göras enligt nedanstående principer. Observera att fördelaren är vändbar. Den yttersta radiatorn i grenen skall ej förses med Quattrofördelare 1. Rördragningen är logisk och utan korsningar. 7
Tvårörsdimensionering Rördimensioner I en normalgren räcker oftast rör 12x1 mm. Vid låga flöden kan rör 10x1 mm användas om man därmed inte väsentligen höjer tryckbehovet. Om flödet är stort kan det bli nödvändigt att använda 15x1 mm. Val av maximalt R-värde Quattrosystemet är främst framtaget för villainstallationer men kan givetvis även användas i större anläggningar. I villor bör kapaciteten hos en normal villapump utnyttjas och högre R-värden än normalt kan därför användas. Beräkning av tryckfall i Quattro-gren Σ Σ effekt 3000 W 55/43 C flöde 215 l/h Total rörlängd, m 2x6,5 2x4,5 2x4,5 2x4,5 2x4,5 Rördimension, mm 15x1 12x1 12x1 12x1 12x1 Exempel 1 Tryckbehov Effekt, W 600 600 600 600 600 Tryck, kpa 5,00 5,47 7,21 10,82 16,90 20,41 KV 0,19 0,18 0,16 0,13 0,10 Dimensioneringen utföres som för en vanlig radiatorgren, men med högre R-värden och med tillägg för tryckfallen i Quattro-fördelarna. Man börjar med den yttersta radiatorn 1. Mellan radiator 1 och 2 samt efter sista radiatorn adderas ett halvt Quattro-tryckfall. Mellan övriga radiatorer adderas ett helt Quattrotryckfall. Tryckfallet är högst beroende av effektfördelningen. Jfr. exempel 2. Exempel 2 Tryckbehov Effekt, W 1000 800 600 450 150 Tryck, kpa 5,00 6,21 6,82 15,90 24,16 27,29 KV 0,32 0,23 0,14 0,08 0,02 8
QUattro Exempel 1 Gren... Anläggning... Datum/Sign... Driftstemperatur.../... C Temperaturfall Δt(t 1 -t 2 )...K X 55 43 Tryckenhet kpa R = kpa/m r ör E=100 mmvp R = mmvp/m rör E=1 Exempel 1 12 Rad Effekt Fl öde l/h Rör Quattro Tryck Rum Omr. Val- Radiator K g) nr Q(W) Rad a) Rör Lm b) Dim R c) Tryckf. d) Tryckf.e) P f) V C fakt h) effekt i) val 1 6 0 0 43 5,0 0 0,19 20 2,0 2 1212 TP 11419 2 6 0 0 43 43 9 12 x 1 0,05 0,45 0,02 5,47 0,18 20 2,0 2 1212 TP 21510 3 6 0 0 43 86 9 12 x 1 0,18 1,62 0,12 7,21 0,16 20 2,0 2 1212 TP 21510 4 6 0 0 43 129 9 12 x 1 0,37 3,33 0,28 10,8 2 0,13 25 2,58 1548 TP 22 510 5 6 0 0 43 172 9 12 x 1 0,62 5,58 0,50 16,90 0,10 20 2,0 2 1212 TP 21510 215 13 15 x 1 0,24 3,12 0,39 20,41 a) Radiatorflöde q=0,86 x Q/Δt f) Minsta rekommenderade starttryck 5 kpa b) Löpmeter rör dubbel längd g) Kv = 0,1 x q / Δp x E c) Avläs R-värde för respektive flöde, se nedan h) Se sid 13 d) R-värde x löpmeter rör dubbel längd i) Omräkningsfaktor x Effekt e) Avläs tryckfall för respektive flöde, se nedan. För matarledning resp. sista rörlängd adderas 1/2 Quattro-tryckfall Tryckfall och R-värde Tryckfall = a/100 kpa eller a mmvp ( R-värde = tryckfall/m rör ) Tryckfall Quattro q ( ) 2,48 x 10 2 1 2 5 10 20 30 50 100 200 500α 12 x 1 R-värde Cu-rör mm 15 x 1 1 2 5 10 20 30 40 50 70α 1 2 5 10 20 30 40 50 100α 10 x 1 1 2 5 10 20 30 40 50α Flöde l/h 10 20 30 40 50 100 200 300 400 43 86 129 172 215 Andra rörtyper och dimensioner kan användas. Se fabrikantens anvisningar. Kopiera nästa sida för beräkningsblanketter. 9
Quattro Gren... Anläggning... Datum/Sign... Driftstemperatur.../... C Temperaturfall Δt(t 1 -t 2 )...K Tryckenhet kpa R = kpa/m r ör E=100 mmvp R = mmvp/m rör E=1 Rad Effekt Fl öde l/h Rör Quattro Tryck Rum Omr. Val- Radiator K g) nr Q(W) Rad a) Rör Lm b) Dim R c) Tryckf. d) Tryckf.e) P f) V C fakt h) effekt i) val a) Radiatorflöde q=0,86 x Q/Δt f) Minsta rekommenderade starttryck 5 kpa b) Löpmeter rör dubbel längd g) Kv = 0,1 x q / Δp x E c) Avläs R-värde för respektive flöde, se nedan h) Se sid 13 d) R-värde x löpmeter rör dubbel längd i) Omräkningsfaktor x Effekt e) Avläs tryckfall för respektive flöde, se nedan. För matarledning resp. sista rörlängd adderas 1/2 Quattro-tryckfall Tryckfall och R-värde Tryckfall = a/100 kpa eller a mmvp ( R-värde = tryckfall/m rör ) Tryckfall Quattro q ( ) 2,48 x 10 2 1 2 5 10 20 30 50 100 200 500α 12 x 1 R-värde Cu-rör mm 15 x 1 1 2 5 10 20 30 40 50 70α 1 2 5 10 20 30 40 50 100α 10 x 1 1 2 5 10 20 30 40 50α Flöde l/h 10 20 30 40 50 100 200 300 400 43 86 129 172 215 Andra rörtyper och dimensioner kan användas. Se fabrikantens anvisningar. Kopiera nästa sida för beräkningsblanketter. 10
Datadimensionering För rationell och exakt beräkning inklusive rördimensioner m.m, kan Thermopanels datorprogram ThermoWin användas. Manuell dimensionering Slingans sammansättning och utformning Hur radiatorerna skall fördelas på slingor är beroende dels av hur man praktiskt kan dela upp anläggningar, dels av vilket tryckfall slingan orsakar. I lågtemperatursystem måste man oftast ha litet temperaturfall över slingan för att inte få alltför stora radiatorer i slutet av slingan. Slingorna måste då göras mindre. Det är då också viktigare att slingflödet är rätt, eftersom en temp.-skillnad vid låga temperaturer ger större avvikelser. Är man bunden till ett visst minsta temperaturfall över slingan, bör man göra slingorna så stora som möjligt. Välj gärna en större rördimension om antalet slingor därigenom kan minskas och om detta är praktiskt ur anläggningssynpunkt. Är temperaturfallet ej bundet och saknar pump storleken betydelse, kan det vara fördelaktigt att göra slingorna mindre och låta temperaturfallet vara lågt. Radiator med stor effekt och litet utrymme bör om möjligt placeras i början av slingan. Tryckfallet över slingan (inkl. ev. strypventil) bör ej understiga 10 kpa. Högre tryck ger bättre stabilitet och luft blåsor drivs lättare ur slingan. Flödet genom ventilkopplet bör ej överstiga 350 l/h. Över denna gräns kan strömningsljud verka störande i tysta rum. DIMENSIONERING Ettrörssystem Ventiler Thermopanel levereras i tvårörs utförande och behöver kompletteras med en ettrörsfördelare för att fungera i ett ettrörssystem. Om en TP Flex fördelare används finns ettrörsfunktionen inbyggd och en ettrörsfördelare behöver då ej användas. ThermoCon har inbyggd ettrörsomställning som standard. Radiatordimensionering Manuell dimensionering av ettrörsradiatorer är tidskrävande utom i fallet 50% relativt radiatorflöde. Som hjälp har därför en grafisk metod tagits fram. Beräkningsblanketterna innehåller dels ett protokoll för de ingående radiatorerna och dels ett nomogram som ger omräkningsfaktorerna för de olika radiatorerna. Följande exempel är av-sett att förklara tillvägagångssättet vid användande av denna metod. Rad nr Värmebehov Rumstemp. 1 900 20 2 600 20 3 600 20 4 300 25 5 700 20 Watt C 80 C 60 C 11
Ettrörssystem Protokoll 1. Numrera radiatorerna i ordning i slinga. 2. För in anläggningens driftstemperaturer samt värmebehov och rumstemp. för respektive radiator, gärna även max. radiatorutrymme. 3. Räkna ut summa Qrad efter varje radiator. Nomogram 4. Avsätt framloppstemperaturen på temperaturaxeln, punkt F. 5. Avsätt sluttemperaturen på temperaturaxeln och dra en vågrät linje genom den avsatta punkten. Sök upp slingans totala effekt på effektaxeln, gå rak upp mot den vågräta linjen och avsätt en punkt i skärningen, punkt S. 6. Förbind punkterna F och S med en rät linje. 7. Avsätt s:a Qrad för varje radiator på linje F-S. 8. Dra horisontella linjer åt vänster från punkterna på linje F-S. De avskärningar som erhålles på temperaturskalan markerar temperaturfördelningen i slingan. Varje avsnitt representerar i tur och ordning radiatorerna i slingan. Linjen ovanför avsnittet visar inloppstemperaturen, t i och linjen under visar blandningstemperaturen efter radiatorn, t b. 9. Dra dimensioneringslinjen för varje radiator. Dimensioneringslinjen dras genom två punkter, som är markerade i nomogrammet. Punkterna ligger: På temperaturskalan, där denna skärs av linjen t i (radiatorns inloppstemperatur). Punkter A. På linjen som markerar %-radiatorflöde (t.ex 45, 40 eller 35%, beroende av ventil) där denna skärs av linjen t b = blandningstemperaturen efter radiatorn. Punkter B. 10. Avläs Δt, som införes i protokollet. Utgå från skärningen mellan dimensioneringslinjen och avläsningslinjen. Punkter C i exemplet. Gå rakt åt vänster och avläs Δt. 11. Korrigera Δt. Δt korr = Δt+20 t r. Skall rumstemperaturen t r vara 25 C blir Δt korr = Δt 5K, annars blir Δt korr = Δt. Δt korr införes i protokollet. 12. Avläs kt. Avläses mot Δt korr. 13. Är temperaturfallet över radiatorn stort, kontrollera F = Δt korr /(t i t r ). Är F<0,77, bestäm M enligt nedanstående diagram och korrigera k t = k t M. k t införes i protokollet. M 1,2 1,1 1,0 0,6 0,7 0,8 Korrektionsfaktor vid stora temperaturfall F = Δt korr t i t r 14. Beräkna enl. protokollet Q = k t Qrad = den värmeavgivning som den sökta radiatorn skall ha vid Δt = 50K. Välj radiator med hänsyn till Q och lämpliga dimensioner. OBS! Oavsett slingans dimensioneringstemperaturer skall radiatorvalet alltid ske i värmeavgivningstabellen för Δt = 50K. 12
Nomogram Nomogram och protokoll för dimensionering av radiatorer i ett rörssystem Anläggning Exempel Arb.nr: Slinga: Datum: Sign: X kcal/h W Framloppstemp:... C Temp.fall över slingan... C Sluttemp... C Rad. Värmebehov Rums- Dimension max. S:a Q rad Radiator / Konvektor nr Q rad temp C Höjd Bredd efter rad. Δt Δtkorr kt 1) Q = k t x Q rad Radiator / Konvektor mm mm korr 1 900 20 600 1000 900 51,7 51,7 0,96 862 TP 11 609 2 600 20 500 1300 1500 48,7 48,7 1,04 621 TP 10 512 3 600 20 500 1300 2100 44,8 44,8 1,1 691 TP 10 513 4 300 25 600 400 2400 38,7 43,7 1,39 417 TP 21 504 5 700 20 500 1300 3100 38,1 38,1 1,42 993 TP 11 512 6 7 8 9 10 1) Är förhållandet Δt korr / (t i t r ) < 0,77 m åste k t korrigeras. Se anvisningarna. Avläsningslinje 80 20 60 k t 65 60 50 45 40 30 20 10 0% Radiatorfl öde 0.76 0.80 0.85 0.90 0.95 Δt 60 55 C B VATTENTEMPERATUR 80 C 75 F A Val ur tabell för Δt=50K 1.00 50 70 1.05 1.10 1.15 45 65 1.20 1.25 1.30 40 60 S 1.40 1.50 1.60 35 55 1.70 1.80 1.90 2.00 30 50 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.80 25 45 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Gäller vid rumstemperaturen 20 C. Vid annan rumstemperatur korrigera Δt. Kopiera nästa sida för beräkningsblanketter Summa Q rad 13
Nomogram Nomogram och protokoll för dimensionering av radiatorer i ett rörssystem Anläggning Arb.nr: Slinga: Datum: Sign: kcal/h W Framloppstemp:... C Temp.fall över slingan... C Sluttemp... C Rad. Värmebehov Rums- Dimension max. S:a Q rad Radiator / Konvektor nr Q rad temp C Höjd Bredd efter rad. Δt Δtkorr kt 1) Q = k t x Q rad Radiator / Konvektor mm mm korr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1) Är förhållandet Δt korr / (t i t r ) < 0,77 måste k t korrigeras. Se anvisningarna. Avläsningslinje k t 65 60 50 45 40 30 20 10 0% Radiatorfl öde 0.76 0.80 0.85 0.90 Δt 60 55 VATTENTEMPERATUR 80 C 75 Val ur tabell för Δt=50K 0.95 1.00 50 70 1.05 1.10 1.15 45 65 1.20 1.25 1.30 40 60 1.40 1.50 1.60 35 55 1.70 1.80 1.90 2.00 30 50 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.80 25 45 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Gäller vid rumstemperaturen 20 C. Vid annan rumstemperatur korrigera Δt. Kopiera nästa sida för beräkningsblanketter Summa Q rad 14
THERMOPANEL Inställning Skyddsratt Vid leverans är ventilhuset försett med en grå skyddsratt som kan användas under byggnadstiden. Skyddsratten är försedd med tre låga och en hög vinge. Öppning av ratten 3/4 varv från stängt läge ger nominell lyfthöjd. Förinställning Ventilarrangemanget har inbyggd förinställning, dold för obehöriga, som kan justeras utan nedtappning av systemet. Förinställningen utföres med handverktyg F enligt punkterna 1, 2, 5 och 6 eller med hjälp av förinställningsdon FV4 punkterna 1 till 6. Respektive verktyg beställes separat. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Demontera packbox. Skruva försiktigt ned strypdonet i botten med handverktyget. Applicera förinställningsdonet. Nollställ skalan mot indexmarkering. Skruva upp strypdonet erforderligt antal varv så att önskat Kv-värde står mitt för indexmarkeringen. Om enbart handverktyg användes skruva upp erforderligt antal varv enligt diagram. Montera packbox. RSK Nr Benämning 6606481 Handverktyg F 6606483 Förinställningsdon FV4 Packbox Strypdon Ventilhus Förinställningsdon FV4 Handverktyg F 15
THERMOPANEL Diagram ventilarrangemang K V 2,0 TIF 1,0 0,5 0,4 0,3 TIF 3,0 2,5 2,0 = Ventilinsats med förinställning - 2-rör P-band 2K 0,2 1,5 0,1 0,05 0,04 0,03 1,0 0,75 0,02 0,5 0,01 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 100 200 l/h 0,25 Öppningsvarv från stängt läge 0,0005 0,001 0,005 0,01 0,05 0,1 l/s Flödesmängd Angivna K V - värde vid förinställning gäller med tolerans enligt EN 215. 16
THERMOPANEL Avstängningsventiler K V 2,0 1,0 6 5 4 3,5 6 5 4 3,5 3 6 5 4 3 6 5 4 3 2,5 2,5 0,5 3 2,5 2 2 0,4 1,5 1,5 0,3 2,5 2 0,2 2 1 1 1,5 1,5 AR 0,1 1 0,05 1 10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 Flödesmängd l/h 0,5 0,5 0,5 ER/EK SR SV Öppningsvarv från stängt läge Angivna KV-värde vid förinställning gäller med tolerans enligt EN 215 17
THERMOPANEL Diagram Omställning 2-rör till 1-rör % rad 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Öppning Bypassventil (varv) P-band P-Band (Max) P-band P-Band 3K P-band P-Band 2K Totalkapacitet, ventilarrangemang inkl. radiator Förinställning fullt öppen Kv 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 P-band P-Band (Max) (Max) P-band P-Band 3K 3K P-band P-Band 2K 2K 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Öppning Bypassventil (varv) 18
Www.Thermopanel.SE THERMOPANEL KÄRNVÄRDEN Purmo och Thermopanel förenade Purmo och Thermopanel förenar nu sina marknadsledande varumärkesstyrkor och produktportföljer. Båda varumärkena är kända för sin höga kvalitet och sitt mervärde. Thermopanel representerar å sin sida den perfekta projektradiatorn, medan Purmo erbjuder ett brett sortiment av individuella produkter passande för varje typ av interiör. Tack vare gott samarbete kan våra två varumärken med sina starka och kompletterande positioner verkligen uppfylla varje kunds behov. Rettig Sweden AB förbehåller sig rätten till ändringar. För aktuella priser och senaste uppdateringar se vår hemsida. Rettig Sweden AB, Box 220 29, SE-250 22 Helsingborg Tel. 042 15 30 00, Fax 042 15 20 13, info@thermopanel.se 19 Dimensionering 11.10 SE