Tinkamai atlikti hidrauliniai skaičiavimai projektavimo etape padės užtikrinti sklandų šildymo sistemos darbą. Jie leis jums sužinoti tikslias kiekvieno grandinės elemento išlaidas, o idealiu atveju padės sumažinti vamzdžių remonto, jų eksploatavimo ir energijos sąnaudas. Tokiu atveju šildymo kontūras turi veikti stabiliai ir tyliai.
Kodėl reikalingas hidraulinis skaičiavimas?
Hidraulinio skaičiavimo metu randami šių svarbių problemų sprendimai:- Apskaičiuokite slėgio nuostolius tam tikrose šildymo kontūro dalyse.
- Pagal rekomenduojamą aušinimo skysčio greitį nustatykite optimalų vamzdžių, naudojamų šildymui, skersmenį.
- Apskaičiuokite šilumos nuostolius ir minimalaus slėgio vertę sistemoje.
- Teisingai sujunkite lygiagrečias hidraulines šakas ir jose sumontuotus įrenginius. Tai bus atliekama naudojant valdymo vožtuvus.
Skaičiavimo algoritmas
Norėdami atlikti pilną hidraulinį sistemos skaičiavimą, pirmiausia turite pereiti kelis etapus:- Nustatykite šilumos balansą kiekvienam konkrečiam kambariui.
- Šildymo įrenginius parinkti ir montuoti per visą pastato perimetrą arba tik toje jo dalyje, kurioje yra šildomos patalpos.
- Sudarykite galutinę aksonometrinę diagramą, nurodančią šiluminio projektavimo sekcijų ilgius ir šilumos magistralės apkrovas.
- Įdiekite uždarą sistemos grandinę, kuri bus paskutinė jungtis nuosekliose dujotiekio atkarpose. Dviejų vamzdžių sistemoje jie eina iš šilumos šaltinio į labiausiai nutolusį šildymo įrenginį, o vieno vamzdžio sistemoje - į prietaiso stovo šaką.
- Priimkite galutinius sprendimus dėl visų šilumos šaltinių, vamzdynų, uždarymo ir valdymo vožtuvų įrengimo vietos.
- slėgio nuostoliai tam tikrose šilumos tinklo atkarpose;
- vamzdžio skersmuo ir talpa;
- slėgio praradimas bendroje sistemoje;
- optimalus srautas.
Hidraulinio vamzdžio skaičiavimas
Šildymo sistemos efektyvumas labai priklauso nuo pasirinkto vamzdžio skersmens teisingumo, o jūs galite sutelkti dėmesį į toliau pateiktus rodiklius.Metaliniams plastikiniams vamzdžiams:
- D16 mm - galios ribos svyruoja nuo 2,8 iki 4,5 kW;
- D20 mm - vertės gali būti nuo 5 iki 8 kW;
- D26 mm - nuo 8 iki 13 kW;
- D32 mm - 13-18 kW.
- D20 mm - galios vertė yra nuo 4 iki 7 kW;
- D25 mm - nuo 6 iki 11 kW;
- D32 mm - nuo 10 iki 18 kW;
- D40 mm – ribos svyruoja nuo 16 iki 28 kW.
Skaičiuojamų dujotiekio atkarpų numeravimas prasideda nuo šilumos šaltinio. Dujotiekio vietose esantys mazgai nurodomi didžiosiomis raidėmis, o ant surenkamų vamzdynų – brūkšniu. Paskirstymo prietaisų šakose tokie mazgai žymimi arabiškais skaitmenimis. Skaičiuojamų vamzdynų ilgiai nustatomi pagal šildymo planus, padarytus pagal skalę. Jie eina 0,1 metro tikslumu.
Aušinimo skysčio srauto apskaičiavimas
Aušinimo skysčio tūris, kuris yra radiatoriuose ir vamzdžiuose, turi užtikrinti normalią temperatūrą namo viduje, nepaisant to, koks oras bus už jo sienų.Jis apskaičiuojamas pagal formulę:
M = Q/Cp x P delta t, kur
- Q – bendra šildymo sistemos galia, kW;
- Cp yra vandens savitosios šiluminės talpos rodiklis, paprastai jis lygus 4,19 kJ / (kg „padauginti iš“ laipsnių Celsijaus);
- P delta t – temperatūros skirtumas sistemos įėjimo ir išėjimo angose, kuriam apskaičiuoti imamas „grąžinimas“ ir katilo srautas.
Norėdami gauti tikslią vertę, turėtumėte apskaičiuoti visų radiatorių, į kuriuos tiekiamas aušinimo skystis, galią. Skaičiavimai atliekami vamzdžiams priešais kiekvieną akumuliatorių.
Hidraulinis aušinimo skysčio greičio skaičiavimas
Svarbus rodiklis, kuris taip pat skaičiuojamas visose vamzdžio atkarpose, kol jis prijungtas prie radiatoriaus. Skysčio greitis apskaičiuojamas pagal formulę:V = m/p x f, kur
- m – aušinimo skysčio nuostoliai tam tikroje vamzdžio atkarpoje, kg/s;
- p yra vandens tankis, kg / kub. m (tai imama kaip 1000 kg / kubinis metras);
- f yra vamzdžio skerspjūvio plotas, kv. m.
f = Pi x r2, kur
- r2 yra vidinis vamzdžio skersmuo, padalytas iš 2;
- Pi yra matematinė konstanta, lygi 3,14.
Vietinių varžų skaičiavimas
Jie patenka į vamzdžių sankryžą su jungiamosiomis detalėmis, vožtuvais ar šildymo įranga. Galvos praradimas šiuo atveju apskaičiuojamas pagal formulę:delta r m.s. = suma Y x V/2 x p, kur
- delta p m.s. – slėgio nuostoliai vietinėms varžoms, Pa;
- Suma Y - visų sekcijoje esančių vietinių varžų koeficientų suma (kiekvienai atskirai armatūrai gamintojas nurodo savo koeficientą);
- V – aušinimo skysčio, einančio per vamzdžius, greitis, m/s;
- p – šildymo sistemoje cirkuliuojančio skysčio tankis, kg/kub. m.
Slėgio nuostolių grandinėje skaičiavimas
Skaičiuojant atsižvelgiama ir į „grąžą“, ir į pasiūlą. Formulė atrodo taip:delta P p \u003d R x L, kur
- delta P p – slėgio srautas sistemoje, Pa;
- R - savitasis suvartojimas trinčiai vidinėje vamzdžio dalyje, Pa / m (jo vertę nurodo gamintojas);
- L yra apskaičiuotos dujotiekio atkarpos ilgis, m.
Aušinimo skysčio greičio reikšmės turi būti nuo 0,25 iki 1,5 m/s. Jei šis skaičius didesnis, vamzdžiuose bus girdimas triukšmas, o jei jis nukris žemiau minimalios vertės, padidės sistemos vėdinimo rizika.
Hidraulinių skaičiavimų atlikimas Excel programoje
Yra keletas profesionalių ir mėgėjų programų, kurios, supažindinus su formulėmis, padeda apskaičiuoti visus reikiamus parametrus. Populiariausias yra „Excel“. Jame nėra formulių dekodavimo, todėl jas reikia iš anksto išstudijuoti, kad vėliau būtų galima tik pakeisti reikiamas reikšmes.Norėdami atlikti skaičiavimus "Excel", turite iš anksto paruošti veiksmų seką ir pasirinkti reikiamas formules.
Apytikslis šios programos lentelės laukelių užpildymas yra toks:
- Vykdoma lentelė su rodiklių pavadinimais, jų reikšme ir išraiškos vienetu.
- Skaičiavimui įvedami duomenys, kurių dalis paimta iš katalogų, kiti nustatomi pagal patirtį ar įrangos charakteristikas.
- Supažindinama su formulėmis ir skaičiavimo algoritmais.
Žemiau yra vaizdo įrašas, kuriame parodyta, kaip atlikti hidraulinį šildymo tinklo skaičiavimą kiekvienam konkrečiam parametrui programoje ZuluNetTools, po kurio rezultatai distiliuojami į Excel lenteles:
Skaičiavimų atlikimo vieno ir dviejų vamzdžių sistemoje ypatybės
Jei dviejų vamzdžių schemoje yra praeinantis aušinimo skysčio judėjimas, tada skaičiavimams pasirenkamas žiedas su labiau apkrautu stovu, kuris perrišamas per apatinį radiatorių, o vieno vamzdžio sistemoje - žiedas, turintis daugiausiai. pasirenkamas stipriai apkrautas stovas.Jei naudojamas aklavietės karšto vandens judėjimas, tada dviejų vamzdžių schemai imamas apatinio akumuliatoriaus žiedas, sumontuotas tolimiausiame stove. Esant horizontaliam laidų tipui, naudojama judriausia rūsio grindų atšaka.
Vaizdo įrašas: pirmasis nepriklausomas hidraulinis skaičiavimas
Šiame vaizdo įraše siūloma išsiaiškinti, koks yra tokių skaičiavimų principas, taip pat kaip juos galima atlikti naudojant specialią programą „Valtec“, „Excel“ ar įprastus matematinius skaičiavimus:Geriau vieną kartą skirti laiko šildymo sistemos hidrauliniams skaičiavimams, nei žiemą be jo atsidurti nenumatytomis aplinkybėmis. Remonto darbai ir šaltis namuose kainuos kur kas brangiau, net ir užsakius skaičiavimus iš privataus prekybininko.
Nuo teisingo visų vandens šildymo sistemos elementų pasirinkimo, jų įrengimo, darbo efektyvumo, be rūpesčių ir ekonomiško eksploatavimo terminų labai priklauso. Kiek ekonomiškas ir efektyvus bus šildymas namuose, parodys pradinės investicijos sistemos įrengimo ir įrengimo stadijoje. Išsamiau panagrinėkime, kaip atliekamas šildymo sistemų hidraulinis skaičiavimas, siekiant nustatyti optimalią šildymo sistemos galią.
Šildymo sistemos efektyvumas "iš akies"
Šios išlaidos didžiąja dalimi priklauso nuo:
- reikalingi vamzdyno skersmenys
- jungiamosios detalės ir susiję šildymo prietaisai
- adapteriai
- valdymo ir uždarymo vožtuvai
Noras sumažinti tokias išlaidas neturėtų būti daromas kokybės sąskaita, tačiau reikia išlaikyti protingo pakankamumo principą, tam tikrą optimalumą.
Daugumoje šiuolaikinių individualių šildymo kompleksų, elektriniai siurbliai užtikrinti priverstinę aušinimo skysčio, kuris dažnai naudojamas antifrizo antifrizo kompozicijas, cirkuliaciją. Tokių šildymo sistemų hidraulinis atsparumas skirtingų tipų aušinimo skysčiams skirsis.
Atsižvelgiant į vis brangstančius energijos nešiklius (visų rūšių kuras, elektra) ir eksploatacines medžiagas (šilumos nešiklius, atsargines dalis ir kt.), reikėtų nuo pat pradžių stengtis įvesti į sistemą. sistemos eksploatavimo sąnaudų mažinimo principas. Vėlgi, remiantis jų optimaliu santykiu, siekiant išspręsti patogaus temperatūros režimo šildomose patalpose sukūrimo problemą.
Žinoma, turėtų būti numatytas visų šildymo sistemos elementų galios santykis optimalus šilumnešio tiekimo būdasį šildymo prietaisus, kurių tūris yra pakankamas, kad būtų įvykdyta pagrindinė visos sistemos užduotis - šildymas ir tam tikro temperatūros režimo palaikymas patalpos viduje, neatsižvelgiant į lauko temperatūros pokyčius. Šildymo sistemos elementai yra šie:
- katilas
- siurblys
- vamzdžio skersmuo
- valdymo ir uždarymo vožtuvai
- šiluminiai prietaisai
Be to, labai gerai, jei iš pradžių į projektą įtraukiamas tam tikras „elastingumas“, leidžiantis pereiti prie kito tipo aušinimo skysčio(vandens pakeitimas antifrizu). Be to, šildymo sistema, keičiantis darbo režimams, jokiu būdu neturėtų sukelti diskomforto į patalpų vidinį mikroklimatą.
Hidraulinis skaičiavimas ir sprendžiamos užduotys
Atliekant šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą, išsprendžiama gana daug klausimų, užtikrinančių aukščiau nurodytų ir daugybės papildomų reikalavimų įvykdymą. Visų pirma, vamzdžių skersmuo visuose sektoriuose nustatomas pagal rekomenduojamus parametrus, įskaitant apibrėžimą:
- judėjimo greitis aušinimo skystis;
- optimalus šilumos perdavimas visose sistemos dalyse ir įrenginiuose, atsižvelgiant į jos ekonominio pagrįstumo užtikrinimą.
Aušinimo skysčio judėjimo procese tai neišvengiama trintis į vamzdžio sienelę, yra greičio nuostoliai, ypač pastebimi vietose, kuriose yra posūkių, posūkių ir kt. Hidraulinio skaičiavimo užduotys apima vidutinio judėjimo greičio praradimo arba, tiksliau, slėgio, sistemos ruožų, panašių į nurodytas, nustatymą bendrai apskaitai ir įtraukimui. reikalingų kompensatorių projekte. Lygiagrečiai nustatant slėgio nuostolius, būtina žinoti reikiamą aušinimo skysčio tūrį, vadinamą srautu, visoje projektuotoje vandens šildymo sistemoje.
Atsižvelgiant į šiuolaikinių šildymo sistemų išsišakojimą ir projektavimo reikalavimus, susijusius su dažniausiai pasitaikančių laidų schemų įgyvendinimu, pavyzdžiui, į apytikslę kolektoriaus grandinės atšakų ilgių lygybę, hidraulinis skaičiavimas leidžia atsižvelgti į tokias savybes. Tai suteiks daugiau aukštos kokybės automatinis balansavimas ir atšakų sujungimas sujungti lygiagrečiai arba kitaip. Tokios galimybės dažnai reikalingos eksploatuojant naudojant fiksavimo ir reguliavimo elementus, jei reikia atjungti ar blokuoti atskiras atšakas ir kryptis, atsiradus būtinybei valdyti sistemą nestandartiniais režimais.
Skaičiavimo paruošimas
Prieš atliekant kokybinį ir išsamų skaičiavimą, turėtų būti nemažai parengiamųjų priemonių atsiskaitymo grafikų įgyvendinimui. Šią dalį galima pavadinti informacijos rinkimu skaičiavimui. Būdama sunkiausia vandens šildymo sistemos projektavimo dalis, hidraulikos skaičiavimas leidžia tiksliai suprojektuoti visą jos darbą. Rengiamuose duomenyse turi būti nurodytas patalpų, kurios bus šildomos projektuojama šildymo sistema, reikiamo šilumos balanso.
Projekte skaičiavimas atliekamas atsižvelgiant į pasirinktų šildymo prietaisų tipą, esant tam tikriems šilumos mainų paviršiams ir jų išdėstymui šildomose patalpose, tai gali būti radiatorių sekcijų akumuliatoriai ar kitokio tipo šilumokaičiai. Jų išdėstymo taškai nurodyti namo ar buto aukštų planuose.
Priimta vandens šildymo sistemos konfigūravimo schema turi būti sudaryta grafiškai. Šioje diagramoje nurodyta šilumos generatoriaus (katilo) vieta, rodoma šildymo prietaisų tvirtinimo taškai, magistralinių vamzdynų įvadinių ir išvadų linijų tiesimas, šildymo prietaisų atšakų praėjimas. Diagramoje išsamiai parodyta valdymo ir uždarymo vožtuvų elementų vieta. Tai apima visų tipų sumontuotus čiaupus ir vožtuvus, tiekimo vožtuvus, reguliatorius, termostatus. Apskritai viskas, kas paprastai vadinama valdymo ir uždarymo vožtuvais.
Plane nustačius reikiamą sistemos konfigūraciją, ji turi būti nubrėžkite aksonometrinę projekciją visuose aukštuose. Tokioje schemoje kiekvienam šildytuvui priskiriamas numeris, nurodoma maksimali šiluminė galia. Svarbus elementas, diagramoje taip pat nurodytas šiluminiam įrenginiui, yra numatomas jo prijungimo vamzdyno atkarpos ilgis.
Žymėjimas ir vykdymo tvarka
Planuose būtinai turi būti nurodyta, iš anksto nustatyta, cirkuliacinis žiedas, vadinamas pagrindiniu. Tai būtinai yra uždara grandinė, įskaitant visas sistemos dujotiekio dalis, kuriose yra didžiausias aušinimo skysčio srautas. Dviejų vamzdžių sistemose šios sekcijos eina nuo katilo (šilumos energijos šaltinio) iki labiausiai nutolusio šiluminio įrenginio ir atgal į katilą. Vieno vamzdžio sistemoms paimama atšakos dalis - stovas ir galinė dalis.
Skaičiavimo vienetas yra dujotiekio atkarpa, turintis pastovų šiluminės energijos nešiklio skersmenį ir srovę (sunaudojimą). Jo vertė nustatoma pagal patalpos šilumos balansą. Priimta tam tikra tokių segmentų žymėjimo tvarka, pradedant nuo katilo (šilumos šaltinio, šiluminės energijos generatoriaus), jie sunumeruojami. Jei nuo dujotiekio tiekimo linijos yra atšakų, jos žymimos didžiosiomis raidėmis abėcėlės tvarka. Ta pati raidė su brūkšniu reiškia kiekvienos grįžtamojo magistralinio dujotiekio atšakos surinkimo taškas.
Šildymo prietaisų šakos pradžios žymėjime nurodomas grindų (horizontalios sistemos) arba atšakos - stovo (vertikalios) numeris. Tas pats skaičius, bet su smūgiu, dedamas prie jų prijungimo prie grįžtamosios linijos aušinimo skysčio srautams surinkti. Kartu šie pavadinimai sudaryti kiekvienos šakos numerį gyvenvietės plotas. Numeravimas yra pagal laikrodžio rodyklę nuo viršutinio kairiojo plano kampo. Pagal planą nustatomas ir kiekvienos šakos ilgis, paklaida ne daugiau 0,1 m.
Šildymo sistemos grindų plane kiekvienam jos segmentui šilumos apkrova laikoma lygi aušinimo skysčio perduodamam šilumos srautui, ji priimama suapvalinta iki 10 W. Nustačius kiekvienam šildymo įrenginiui šakoje, nustatoma bendra pagrindinio tiekimo vamzdžio šilumos apkrova. Kaip aprašyta aukščiau, čia gautos vertės suapvalinamos iki 10 W. Po skaičiavimų kiekviena sekcija turėtų turėti dvigubą pavadinimą su nuoroda skaitiklyje šilumos apkrovos vertės, o vardiklyje - sekcijos ilgis metrais.
Reikiamą aušinimo skysčio kiekį (srauto greitį) kiekvienoje sekcijoje nesunku nustatyti padalijus šilumos kiekį skyriuje (pataisytą koeficientu, kuriame atsižvelgiama į specifinę vandens šiluminę talpą) iš šildomo ir vėsinamo temperatūrų skirtumo. aušinimo skystis šiame skyriuje. Akivaizdu, kad bendra visų apskaičiuotų sekcijų vertė suteiks reikiamą aušinimo skysčio kiekį visoje sistemoje.
Nesileidžiant į smulkmenas, reikia pasakyti, kad tolesni skaičiavimai leidžia nustatyti kiekvienos šildymo sistemos sekcijos vamzdžių skersmenis, slėgio nuostolius juose ir hidrauliškai subalansuoti visus cirkuliacinius žiedus sudėtingose vandens šildymo sistemose.
Skaičiavimo klaidų pasekmės ir jų taisymo būdai
Akivaizdu, kad hidraulinis skaičiavimas yra gana sudėtingas ir atsakingas šildymo plėtros etapas. Kad būtų lengviau atlikti tokius skaičiavimus, a visas matematinis aparatas, yra daugybė kompiuterinių programų versijų, skirtų jos įgyvendinimo procesui automatizuoti.
Nepaisant to, niekas nėra apsaugotas nuo klaidų. Vienas iš labiausiai paplitusių yra šiluminių prietaisų galios pasirinkimas be aukščiau nurodyto skaičiavimo. Šiuo atveju, be didesnės pačių radiatorių baterijų kainos (jei galia didesnė nei reikia), sistema kainuos brangiai sunaudojantys didesnį degalų kiekį ir reikalaujantys didesnio jų priežiūros. Paprasčiau tariant, kambariuose bus karšta, langai nuolat varstomi ir už gatvės šildymą teks mokėti papildomai. Esant mažai galiai, bandoma šildyti lems katilo veikimą padidinta galia taip pat pareikalaus didelių finansinių išlaidų. Ištaisyti tokią klaidą gana sunku, gali tekti visiškai perdaryti visą šildymo sistemą.
Jei radiatorių akumuliatoriai sumontuoti neteisingai, krenta ir viso šildymo komplekso efektyvumas. Tokios klaidos apima akumuliatoriaus montavimo pažeidimas. Šios grupės klaidos gali perpus sumažinti aukščiausios kokybės šiluminių prietaisų šilumos perdavimą. Kaip ir pirmuoju atveju, noras padidinti temperatūrą patalpoje sukels papildomų energijos sąnaudų. Norint ištaisyti montavimo klaidas, dažnai pakanka iš naujo sumontuoti ir prijungti radiatorių baterijas.
Kita klaidų grupė – tai klaida nustatant reikalingą šilumos šaltinio ir šildymo prietaisų galią. Jei katilo galia akivaizdžiai didesnė už šildymo prietaisų galią, jis dirbs neefektyviai, sunaudos daugiau kuro. Ant veido dvigubas išlaidų viršijimas: tokio katilo pirkimo metu ir eksploatacijos metu. Norint ištaisyti situaciją, teks keisti tokį katilą, radiatorius ar siurblį, ar net visus sistemos vamzdžius.
Skaičiuojant reikiamą katilo galią, gali būti padaryta klaida nustatant pastato šilumos nuostolius. Dėl to šiluminės energijos generatoriaus galia bus pervertinta. Rezultatas bus per didelės degalų sąnaudos. Norėdami ištaisyti klaidą, turite pakeisti katilą.
Klaidingai apskaičiavus sistemos balansavimą, pažeidžiant apytikslio šakų lygybės reikalavimus ir pan., gali prireikti įrengti galingesnį siurblį, leidžiantį nešiklį į tolimus šildymo įrenginius pristatyti šildomą. Tačiau šiuo atveju tai įmanoma „garso akompanimento“ atsiradimas dūzgimo, švilpuko pavidalu ir tt Jei tokios klaidos yra padarytos šilto vandens grindų sistemoje, tada sumontavus galingą siurblį gali atsirasti „dainuojančių grindų“.
Esant klaidų nustatant reikiamą aušinimo skysčio kiekį arba perkeliant gravitacijos sistemą į priverstinę cirkuliaciją, jo tūris gali būti per didelis ir ilgo nuotolio. šildytuvai neveiks. Kaip ir anksčiau, bandymai išspręsti problemą didinant šildymo intensyvumą sukels pernelyg didelį dujų suvartojimą ir katilo susidėvėjimą. Problema gali būti išspręsta naudojant naują siurblį ir hidraulinę rodyklę, t.y. vis tiek reikės perdaryti šilumos punktą.
Juk vienareikšmiškai taip galima teigti hidraulinis skaičiavimasšildymo sistemos garantuos iki minimumo sumažinti išlaidas visuose itin efektyvios vandens šildymo sistemos projektavimo, montavimo, montavimo ir ilgalaikio eksploatavimo etapuose.
Hidraulinio skaičiavimo pavyzdys (vaizdo įrašas)
Greičiausias ir lengviausias būdas atlikti šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą yra internetinis skaičiuotuvas. Neturėdami siauro profilio išsilavinimo, net neturėtumėte bandyti atlikti skaičiavimo "Excel" skaičiuoklėje. Pirkti specialią programą už didelius pinigus, žinoma, taip pat beprasmiška. Patarimas toks: jei norite išvengti problemų, nedelsdami kreipkitės į gerą specialistą, kurio iš tikrųjų nėra tiek daug, todėl būkite atsargūs.
Kas yra hidraulinis skaičiavimas
Hidraulinis skaičiavimas atliekamas tik dideliems šildymo kontūrams.
Vandens šildymo sistemos veikimo principas yra tas, kad aušinimo skystis cirkuliuoja vamzdžiais ir akumuliatoriais. Tai skystis (vanduo arba), kuris šildomas katile ir po to per visą kontūrą varomas cirkuliaciniu siurbliu arba dėl gravitacijos.
Aušinimo skystis cirkuliacijos metu susiduria su hidrauliniu pasipriešinimu. Be to, skystis šiek tiek sustoja dėl trinties į vamzdžių sieneles. Šildymo sistemų hidraulinis skaičiavimas atliekamas siekiant apskaičiuoti optimalią grandinės varžos vertę, kuriai esant aušinimo skysčio greitis bus normos ribose (2-3 m / s sandarioje grandinėje). Atlikę skaičiavimus sužinome šiuos pagrindinius parametrus:
- kontūrui;
- cirkuliacinio siurblio galia;
- kiekvieno radiatoriaus apsisukimų skaičius.
Nepriklausomai nuo to, kur buvo atliktas šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas, naudojant internetinį skaičiuotuvą ar „Excel“, jo pranašumus vargu ar galima pervertinti. Kadangi vienu šūviu vienu šūviu numušame du paukščius: grandinė veikia kaip laikrodis ir nėra kaštų viršijimo, nes tikrai žinosime optimalius sistemos elementų parametrus.
Hidraulinius skaičiavimus reikia atlikti tik didelėms šildymo sistemoms, kurios šildo namus, kurių plotas 200 kv. Mažoms grandinėms tai neprivaloma.
Specialistai atlieka šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą Excel lentelėje. Tai labai sudėtingas procesas, kuris toli gražu nėra įmanomas visiems žmonėms, turintiems specializuotą išsilavinimą, jau nekalbant apie mėgėjus. Turite išmanyti šilumos inžineriją, hidrauliką, žinoti montavimo pagrindus ir daug daugiau. Šias žinias galite įgyti tik aukštojoje mokykloje. Yra specializuotos šildymo sistemos hidraulinio skaičiavimo programos. Bet vėlgi, su jais gali dirbti tik specializuotą išsilavinimą turintys žmonės.
Kodėl mums reikia aksonometrinės diagramos
Aksonometrinė diagrama yra trimatis šildymo sistemos brėžinys. Hidraulinis šildymo skaičiavimas be jo yra tiesiog nerealu. Brėžinyje nurodyta:
- vamzdynas;
- vietos vamzdžių skersmeniui sumažinti;
- šilumokaičių ir kitos įrangos išdėstymas;
- vamzdynų jungiamųjų detalių įrengimo vietos;
- akumuliatoriaus tūris.
Jų šiluminė galia priklauso nuo baterijų dydžio, kurios turėtų pakakti apšildyti kiekvieną kambarį. Norėdami pasirinkti radiatorius, turite žinoti šilumos nuostolius. Kuo jie didesni, tuo galingesni šilumokaičiai reikalingi. Aksonometrija atliekama pagal mastelį.
Hidraulinio skaičiavimo metodai
Kaip jau minėjome, hidraulinį skaičiavimą galima atlikti naudojant internetinį skaičiuotuvą, naudojant specialią programą arba „Excel“ skaičiuoklėje. Pirmasis variantas tinka net tiems, kurie nieko nesupranta šilumos inžinerijos ir hidraulikos srityse. Natūralu, kad šiuo metodu galima gauti tik apytiksles vertes, kurių negalima naudoti dideliuose ir sudėtinguose projektuose.
Aksonometrinės diagramos pavyzdys.
Programinė įranga yra labai brangi ir nėra prasmės ją pirkti vienu metu, bet jūs galite sukurti skaičiuoklę Excel be investicijų. Skaičiavimą galite atlikti naudodami skirtingas formules:
- teorinė hidraulika;
- SNIP 2.04.02-84.
Tačiau skaičiavimo metodas taip pat gali skirtis: specifiniai slėgio nuostoliai arba atsparumo charakteristikos. Pastarasis negali būti naudojamas gravitacinėse sistemose su natūralia aušinimo skysčio cirkuliacija. Įrengiant nedidelius dviejų vamzdžių priverstinės cirkuliacijos šildymo kontūrus, pakanka laikytis kelių paprastų taisyklių. Pagrindinės linijos yra pagamintos iš polipropileno vamzdžių, kurių išorinis skersmuo yra 25 mm. Išvadai į radiatorius pagaminti iš 20 mm vamzdžių. Ir mes rašėme apie tai, kaip pasirinkti siurblį.
Hidraulinio skaičiavimo Excel programoje pavyzdys
Iš karto pažymime, kad žemiau bus aprašytas paprasčiausias hidraulinis šildymo sistemos skaičiavimas. Pavyzdinis skaičiavimas atliktas naudojant teorinės hidraulikos formules tiesiam vamzdynui horizontalioje plokštumoje, kurio ilgis 100 m. Naudojamas vamzdis, kurio išorinis skersmuo 108 mm, sienelės storis 4 mm.
Hidraulinis skaičiavimas Excel.
Norint atlikti skaičiavimus, mums reikia šių pradinių duomenų:
- vandens suvartojimas;
- tiekimo ir grąžinimo temperatūra;
- sąlyginis vamzdžio praėjimas;
- kontūro ilgis;
- vamzdžio šiurkštumas;
- bendras pasipriešinimo koeficientas.
Naudodamiesi šildymo sistemos hidraulinio skaičiavimo pavyzdžiu, turime nustatyti tris pagrindinius kriterijus - tai trinties slėgio nuostoliai (PDR), slėgio nuostoliai esant vietinėms varžoms (PDMS) ir slėgio nuostoliai vamzdyne (PDTp). Visos reikšmės turi būti paskaliais (Pa). Žemiau pateiktos formulės bus skaičiuojamos kg/cm. kv. Norėdami konvertuoti kg/cm. kvadratinių metrų Paskaliais padauginus iš 9,18 ir iš 10 tūkst.
Norėdami apskaičiuoti MTP, turime padauginti hidraulinio pasipriešinimo charakteristiką iš aušinimo skysčio temperatūros delta. Norint apskaičiuoti PDMS reikia vidutinį vandens tankį padauginti iš PDt, hidraulinės trinties koeficiento ir iš 1 tūkst.Tada gautą reikšmę padaliname iš 2, po to iš 9,18 ir 10 tūkst.Slėgio nuostoliai dujotiekis apskaičiuojamas sudedant PDt ir PDtp.
Rezultatai
Norėdami atlikti hidraulinį šildymo sistemos skaičiavimą, naudokite programą, internetinį skaičiuotuvą arba Excel lentelę. Naudodamiesi pavyzdžiu parodėme, kad asmeniui, neturinčiam specializuoto išsilavinimo, neįmanoma atlikti teisingų skaičiavimų. Todėl geriausias pasirinkimas yra užsisakyti jį iš specialisto. Jei namas mažas, tada skaičiavimo nereikia.
Šilumos taupymas namuose labai priklauso nuo kompetentingo hidraulikos skaičiavimo, tinkamo jos įrengimo ir naudojimo. Visi šildymo sistemos elementai (katilas, šilumą laidūs vamzdžiai ir radiatoriai, išskiriantys šilumą) turi būti tarpusavyje sujungti taip, kad būtų išlaikyti pirminiai sistemos parametrai, nepriklausomai nuo to, koks sezonas už lango ir kokios apkrovos.
Ką reiškia hidraulikos skaičiavimas ir kam to reikia
Hidraulinis šildymo skaičiavimas reiškia, kad reikia teisingai pasirinkti tam tikrų tinklo sekcijų parametrus, atsižvelgiant į slėgį, kad per juos būtų vykdomas tam tikras aušinimo skysčio srautas.
Šis skaičiavimas leidžia nustatyti:
- Slėgio nuostoliai įvairiose tinklo dalyse;
- dujotiekio pralaidumas;
- Optimalus skysčio srautas;
- Būtini indikatoriai hidrauliniam balansavimui.
Sujungus visus gautus duomenis, galima rinktis šildymo siurblius.
Pagrindinis hidraulinio skaičiavimo tikslas – užtikrinti, kad apskaičiuotos šilumos šaltinio sąnaudos atitiktų faktines.
Šilumos šaltinio kiekis, patenkantis į radiatorius, turi būti toks, kad būtų gautas šildymo balansas pastato viduje, atsižvelgiant į gatvės temperatūrą ir vartotojo nustatytą temperatūrą kiekvienai patalpai atskirai.
Jei šildymas yra autonominis, galite naudoti šiuos skaičiavimo metodus:
- Naudojant varžos ir laidumo charakteristikas;
- Pagal vieneto kaštus;
- Lyginant dinaminį slėgį;
- Skirtingiems ilgiams sumažinta iki vieno indikatoriaus.
Hidraulikos skaičiavimas yra vienas iš svarbiausių šildymo sistemų su skystu šilumnešiu kūrimo etapų.
Prieš pradėdami jį įgyvendinti, turite:
- Nustatyti šilumos balansą reikalingose patalpose;
- Pasirinkite šildymo prietaisų tipą ir padėkite juos ant pastato brėžinių;
- Išspręskite klausimus apie šildymo sistemos konfigūraciją, taip pat apie naudojamų vamzdžių ir jungiamųjų detalių tipus;
- Nubraižykite šildymo sistemos schemą, kurioje bus matomi reikiamų sekcijų skaičiai, apkrovos ir ilgiai;
- Nustatykite pagrindinį cirkuliacijos žiedą, kuriuo juda aušinimo skystis.
Paprastai pastatams su nedideliu aukštų skaičiumi naudojama dviejų vamzdžių šildymo sistema, o pastatuose, kuriuose yra daug aukštų – vienvamzdė šildymo sistema.
Automatinis hidraulinis šildymo sistemos skaičiavimas Excel
Kad būtų patogiau atlikti hidraulinius skaičiavimus, galima naudoti įvairias kompiuterines programas, kurios leidžia atlikti tikslius skaičiavimus. Viena iš populiariausių programų yra „Excel“.
Beje, jei nežinote hidraulikos pagrindų, jums bus sunku tai padaryti net kompiuterinėse programose. Taip yra dėl to, kad kai kuriose iš jų nėra dekodavimo formulių ir atsparumo skaičiavimų ypač sudėtingose grandinėse.
Kai kurių programų ypatybės:
- OvertopCO ir DanfossCO gali apskaičiuoti natūralios cirkuliacijos sistemas;
- HERZ C.O. 3.5 - dirba pagal specifinių slėgio nuostolių skaičiavimo metodą;
- Potok - puikiai susidoroja su besikeičiančių temperatūros skirtumų išilgai stovų skaičiavimais.
Įvedant temperatūros duomenis būtina išsiaiškinti, ar skaičiuojama Celsijaus, ar Kelvinais.
Kalbant apie darbą „Excel“, labai patogu naudoti skaičiuokles. Jums tereikia žinoti veiksmų seką ir tikslias skaičiavimo formules. Pirmiausia pasirenkamas norimas langelis, į kurį įvedami duomenys. Tolesnis skaičiavimas vyksta automatiškai taikant formules.
- Skirtumas tarp karšto ir šalto šilumos šaltinio dviejų vamzdžių sistemoje arba skysčio srauto greičio vienvamzdėje sistemoje;
- Šilumos šaltinio judėjimo greitis ir jo srautas;
- Skysčio tankis ir tiriamų plotų parametrai (jų ilgis metrais ir ten esančių prietaisų skaičius).
Norint apskaičiuoti kiekvienos sekcijos vamzdžių matmenis, tiesiog patogu naudoti „Excel“ lenteles.
Kaip apskaičiuoti šildymo sistemos hidraulinę varžą
Norint nuspręsti, iš kokios medžiagos imti vamzdžius, reikia išsiaiškinti visų šildymo sistemos dalių hidraulinį pasipriešinimą ir jį palyginti.
Atsparumas gali atsirasti pačiame vamzdyje dėl vamzdžio lenkimų, susiaurėjimų ar išsiplėtimų, taip pat jungtyse tarp rutulinių vožtuvų, trišakių ar balansavimo įtaisų.
Apskaičiuota sekcija paprastai laikoma vamzdžiu, kurio pastovus srautas yra lygus planuojamam kambario šilumos balansui.
Apskaičiuojant nuostolius, atsižvelgiant į armatūros atsparumą, imami šie duomenys:
- Vamzdžio skersmuo ir ilgis norimoje atkarpoje;
- Valdymo vožtuvų parametrai iš gamintojo;
- Aušinimo skysčio judėjimo greitis;
- Dujotiekio šiurkštumas ir jo sienelių storis;
- Duomenys iš vadovo: trinties nuostoliai ir jų koeficientas, skysčio tankis.
Jei reikia savarankiškai apskaičiuoti specifinius trinties nuostolius, turite žinoti išorinį vamzdžio skersmenį, jo sienelės storį ir skysčio tiekimo greitį.
Norėdami rasti hidraulinį pasipriešinimą vienoje srityje, galite naudoti Darcy-Weisbach formulę:
Šildymo sistemos hidraulika ir jos jungtis
Slėgio kritimų šildymo sistemoje balansavimas atliekamas naudojant uždarymo ir valdymo vožtuvus.
Hidraulinė jungtis apskaičiuojama remiantis:
- Vamzdžių parametrai dinaminei varžai;
- Techninės jungiamųjų detalių savybės;
- Bendras šilumos šaltinio suvartojimas;
- Galimų varžų skaičius apskaičiuotame skyriuje.
Čia reikia turėti omenyje, kad srauto galia, slėgio kritimai ir tvirtinimai nustatomi atskirai vožtuvams. Būtent pagal šias charakteristikas apskaičiuojami šilumos šaltinio, patenkančio į kiekvieną stovą, o po to į radiatorius, koeficientai.
Hidraulinio balansavimo trūkumas šildymo sistemoje gali lemti tai, kad kai kuriose patalpose bus labai sunku pasiekti norimą temperatūrą.
Hidraulinė varža pagrindiniame cirkuliaciniame žiede yra lygi vietinių sistemų, pirminės grandinės, šilumokaičio ir šilumos generatoriaus nuostolių sumai.
Šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas (vaizdo įrašas)
Atlikdami hidraulinį skaičiavimą, jūs darote šildymo sistemą tobulesnę, teisingai parinkdami jos parametrus, kad bet kokiu oru, esant bet kokiai apkrovai, šilumos šaltinio srautas neviršytų nurodytų normų.
Kas yra šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas? Kokius kiekius reikia skaičiuoti? Galiausiai, pagrindinis dalykas: kaip juos apskaičiuoti neturint tikslių visų sekcijų, šildytuvų ir vožtuvų elementų hidraulinio pasipriešinimo verčių? Išsiaiškinkime.
Ko tikimės
Bet kuriai šildymo sistemai svarbiausias parametras yra jos šiluminė galia.
Jis apibrėžiamas:
- Aušinimo skysčio temperatūra.
- Šildymo prietaisų šiluminė galia.
Pastaba: dokumentuose paskutinis parametras nurodytas fiksuotai temperatūros deltai tarp aušinimo skysčio ir oro temperatūros šildomoje patalpoje 70 C temperatūroje.
Sumažinus temperatūros delta per pusę, šiluminė galia sumažės dvigubai.
Šiluminės galios skaičiavimo metodus kol kas paliksime užkulisiuose: jiems skirta pakankamai teminės medžiagos.
Tačiau norint užtikrinti šilumos perdavimą iš trasos ar katilo į šildytuvus, svarbūs dar du parametrai:
- Vidinė dujotiekio dalis, susieta su jo skersmeniu.
- Srauto greitis šiame vamzdyne.
Autonominėje šildymo sistemoje su priverstine cirkuliacija svarbu žinoti dar keletą reikšmių:
- Grandinės hidraulinė varža. Apskaičiavus šildymo sistemos hidraulinę varžą, bus nustatyti cirkuliacinio siurblio sukuriamo slėgio reikalavimai.
- Aušinimo skysčio srautas per grandinę, nustatomas pagal veikimą esant atitinkamam slėgiui.
Problemos
Kaip sakoma Odesoje, „jie yra“.
Norėdami apskaičiuoti bendrą grandinės hidraulinį pasipriešinimą, turite atsižvelgti į:
- Tiesių vamzdžių sekcijų atsparumas. Tai lemia jų medžiaga, vidinis skersmuo, tėkmės greitis ir sienos šiurkštumas.
- Kiekvieno posūkio ir skersmens perėjimo atsparumas.
- Kiekvieno vožtuvo elemento varža.
- Visų šildytuvų atsparumas.
- Katilo šilumokaičio varža.
Visų reikalingų duomenų surinkimas akivaizdžiai taps problema net ir paprasčiausioje schemoje.
Ką daryti?
Formulės
Laimei, autonominei šildymo sistemai hidraulinis šildymo skaičiavimas gali būti atliktas priimtinu tikslumu ir nesigilinant į džiungles.
Srauto greitis
Apatinėje pusėje jį riboja padidėjusį tiekimo ir grąžinimo temperatūrų skirtumą, o kartu ir padidėjusią vėdinimo tikimybę. Greitas srautas privers orą išeiti iš sąramų į automatinę oro išleidimo angą; lėtas nesusidoros su šia užduotimi.
Kita vertus, per greitas srautas neišvengiamai sukels hidraulinį triukšmą. Vožtuvų elementai ir užpildo posūkiai taps erzinančio dūzgimo šaltiniu.
Šildymui priimtinas srauto greičio diapazonas imamas nuo 0,6 iki 1,5 m/s; tuo tarpu kitų parametrų skaičiavimas dažniausiai atliekamas 1 m/s reikšmei.
Skersmuo
Turint žinomą šiluminę galią, ją lengviausia pasirinkti iš lentelės.
| Vamzdžio vidinis skersmuo, mm | Šilumos srautas, W ties Dt = 20С | ||
| Greitis 0,6 m/s | Greitis 0,8 m/s | Greitis 1 m/s | |
| 8 | 2453 | 3270 | 4088 |
| 10 | 3832 | 5109 | 6387 |
| 12 | 5518 | 7358 | 9197 |
| 15 | 8622 | 11496 | 14370 |
| 20 | 15328 | 20438 | 25547 |
| 25 | 23950 | 31934 | 39917 |
| 32 | 39240 | 52320 | 65401 |
| 40 | 61313 | 81751 | 102188 |
| 50 | 95802 | 127735 | 168669 |
spaudimas
Supaprastintame variante jis apskaičiuojamas pagal formulę H=(R*I*Z)/10000.
Jame:
- H - norima slėgio vertė metrais.
- I yra slėgio nuostoliai vamzdyje, Pa/m. Tiesiai projektinio skersmens vamzdžio atkarpai reikia 100–150 vertės.
- Z yra papildomas kompensavimo koeficientas, kuris priklauso nuo papildomos įrangos buvimo grandinėje.
Nuotraukoje - maišymo mazgas šildymui.
Jei sistemoje yra keli elementai iš sąrašo, atitinkami koeficientai dauginami. Taigi sistemai su rutuliniais vožtuvais ir termostatu, reguliuojančiu užpildymo praeinamumą, Z=1,3*1,7=2,21.
Spektaklis
Nurodymai, kaip savo rankomis apskaičiuoti siurblio našumą, taip pat nėra sudėtingi.
Našumas apskaičiuojamas pagal formulę G=Q/(1,163*Dt), kur:
- G - našumas m3 / h.
- Q yra grandinės šiluminė galia kilovatais.
- Dt – temperatūrų skirtumas tarp tiekimo ir grįžtamojo vamzdynų.
Pavyzdys
Pateiksime šildymo sistemos hidraulinio skaičiavimo pavyzdį šiomis sąlygomis:
- Temperatūros delta tarp tiekimo ir grąžinimo vamzdynų yra lygi 20 laipsnių.
- Katilo šiluminė galia 16 kW.
- Bendras vieno vamzdžio Leningradkos užpildo ilgis yra 50 metrų. Šildymo prietaisai jungiami lygiagrečiai užpildymui. Nėra termostatų, kurie sulaužytų užpildą, taip pat nėra antrinių grandinių su maišytuvais.
Taigi pradėkime.
Mažiausias vidinis skersmuo pagal aukščiau pateiktą lentelę yra 20 mm, kai srauto greitis yra ne mažesnis kaip 0,8 m/s.
Naudinga: šiuolaikiniai cirkuliaciniai siurbliai dažnai turi žingsninį arba, patogiau, sklandų veikimo reguliavimą.
Pastaruoju atveju įrenginio kaina yra šiek tiek didesnė.
Optimali galva mūsų atveju bus (50 * 150 + 1,3) / 10000 = 0,975 m. Tiesą sakant, daugeliu atvejų parametro skaičiuoti nereikia. Daugiabučio namo šildymo sistemos, užtikrinančios jame cirkuliaciją, skirtumas yra tik 2 metrai; tai yra būtent mažiausia daugumos siurblių su šlapiu rotoriu slėgio vertė.
Našumas skaičiuojamas G=16/(1,163*20)=0,69 m3/val.
Išvada
Tikimės, kad aukščiau pateikti skaičiavimo metodai padės skaitytojui apskaičiuoti savo šildymo sistemos parametrus, neįsigilinus į sudėtingų formulių ir pamatinių duomenų džiungles. Kaip visada, pridėtame vaizdo įraše bus pateikta daugiau informacijos. Sėkmės!
