Mitoitus

Jäljempänä on esitelty yleisiä mitoitusperiaatteita suunniteltaessa lämpöjohtoverkosto kaksiputkijärjestelmällä.

Kyseisiä periaatteita voi soveltuvan osin käyttää myös yksiputkijärjestelmän mitoitukseen.

Yksiputkijärjestelmän mitoitusta on tarkemmin selvitetty alan kirjallisuudessa.

Putkihalkaisijan valinta

Lämmitysverkoston mitoitus käytettäessä kupariputkea tapahtuu samoilla perusteilla kuin muitakin materiaaleja käytettäessä.

Optimaalinen putkidimensio merkitsee sitä, että ko. putkikoolla putken hankintahinnan ja pumppauskustannusten summa on minimi. Em. summa vaihtelee materiaali- ja asennuskustannusten ja käytettävissä olevan sähköenergian hinnan mukaan. Lisäksi pääoman korolla ja inflaatiolta on oma vaikutuksensa.

Edellä olevien seikkojen perusteella oheisessa lämpöjohtojen mitoitusdiagrammissa suositellaan käytettäväksi seuraavia enimmäisarvoja



Virtausvastuksen laskeminen

Vesivirta on suhteessa lämmitystehoon ja veden jäähtymiseen
seuraavasti:



Virtausvastus lasketaan edellä saadun vesivirran perusteella



Kertavastusten aiheuttama painehäviö:



Johto-osuuden kokonaispainehäviö saadaan laskemalla yhteen ko. osuuden virtausvastuksesta ja kertavastuksesta aiheutuvat painehäviöt.



Kertavastuksille käytetään kuvan mukaisia arvoja

Lämmönsiirtimissä, säätö-, linjasäätö- ja patteriventtiileissä käytetään aina valmistajien käyrästöistä saatavia arvoja.


Mitoituksen eteneminen

Verkoston mitoittaminen aloitetaan yleensä linjasta, jonka painehäviö on suurin.

Mitoittaminen etenee tämän jälkeen seuraavasti:
     • valitaan putkidimensiot ja lasketaan eri osien
        painehäviöt
     • lasketaan eri linjojen vaatimien linjasäätöventtiilien
        painehäviöt
     • Lasketaan samassa linjassa olevien eri
        patteriventtiilien vaatimat painehäviöarvot
        määritellään painehäviöarvojen perusteella
        linjasäätöventtiilien ja patteriventtiilien säätöarvot
     • määritellään automatiikkalaitteiden säätöventtiili
     • verkoston painehäviön ja kierrätettävän vesivirran
        perusteella määritellään kiertopumppu


Säätöventtiilin määritys

Lämmitysjärjestelmän menoveden lämpötilasäätö perustuu
siihen, että virtausmäärä pysyy vakiona. Jos lämmityskattilan kautta kiertävää vesivirtaa kasvatetaan on kiertojohdon virtaamaa vastaavasti pienennettävä.

Säätöventtiili määritellään seuraavien periaatteiden mukaisesti:
     • ohitusjohdossa olevaa kertasäätöventtiiliä kuristetaan
        niin paljon, että kattilajohdon painehäviö on yhtä
        suuri kuin ohitusjohdonkin.
     • säätöventtiilin vaikutusasteen (= käskyvalta) tulee olla
        0,5 ... 0,9







Lämmitysputkiston taulukkomitoitus


Lämmitysputkisto mitoitetaan kiertopiirin lämmitystehon tarpeiden tai niistä laskettujen vesivirtojen perusteella. Kiertopiirin kokonaispainehäviö muodostuu putkiston kitkapainehäviöstä, putkiston osien aiheuttamista kertavastuksista ja putkistoon liitettyjen laitteiden, kuten pattereiden, patteriventtiilien, linjasäätöventtiilien, säätölaitteiden ja lämmönlähteen

Oheinen taulukko perustuu keskilämpötilaltaan 60°C:n veden virtausvastukseen putkessa. Taulukkoa voi käyttää putkiston alustavaan mitoitukseen.



Taulukossa virtausnopeudet ovat selvästi alle 1,0 m/s, sillä painehäviö-rajaksi on otettu max 110 Pa/m, tällöin keskimääräinen painehäviö on 75 Pa/m.