Asigurați o funcționare bună sistem de incalzire calculele hidraulice efectuate corect în etapa de proiectare vor ajuta. Ele vă vor permite să aflați costurile exacte pentru fiecare dintre elementele lanțului și, în mod ideal, vă vor ajuta să minimizați costul reparației țevilor, funcționarea acestora și costurile energetice. În acest caz, circuitul de încălzire trebuie să funcționeze stabil și silențios.
De ce este necesar un calcul hidraulic?
În calculul hidraulic, se găsesc soluții pentru următoarele probleme importante:- Calculați pierderea de presiune în anumite secțiuni ale circuitului de încălzire.
- Determinați diametrul optim al țevilor utilizate pentru așezarea încălzirii pe baza vitezei recomandate a lichidului de răcire.
- Calculați pierderea de căldură și valoarea presiunii minime din sistem.
- Legați corect ramurile hidraulice paralele și dispozitivele montate în acestea. Se va realiza cu ajutorul supapelor de control.
Algoritm de calcul
Pentru a efectua un calcul hidraulic complet al sistemului, mai întâi trebuie să parcurgeți mai multe etape:- Setați echilibrul de căldură pentru fiecare cameră specifică.
- Selectați și instalați dispozitive de încălzire pe întregul perimetru al clădirii sau numai în acea parte a acesteia în care se află încăperile încălzite.
- Elaborați diagrama axonometrică finală care indică lungimile secțiunilor de proiectare termică și sarcinile pe conducta de încălzire.
- Instalați un circuit închis al sistemului, care va fi legătura finală în secțiunile succesive ale conductei. Într-un sistem cu două conducte, acestea merg de la sursa de căldură la cel mai îndepărtat dispozitiv de încălzire, iar într-un sistem cu o singură conductă, merg la ramura de ridicare a instrumentului.
- Luați decizii finale cu privire la locul de instalare a tuturor surselor de căldură, conductelor, supapelor de închidere și control.
- pierderi de presiune în anumite secțiuni ale rețelei de încălzire;
- diametrul și capacitatea conductei;
- pierderea de presiune în sistemul comun;
- debitul optim.
Calcul conductelor hidraulice
Eficiența sistemului de încălzire depinde în mare măsură de corectitudinea diametrului țevii selectate, în timp ce vă puteți concentra pe indicatorii de mai jos.Pentru conducte metal-plastic:
- D16 mm - limitele de putere variază de la 2,8 la 4,5 kW;
- D20 mm - valorile pot fi de la 5 la 8 kW;
- D26 mm - de la 8 la 13 kW;
- D32 mm - 13-18 kW.
- D20 mm - valoarea puterii este de la 4 la 7 kW;
- D25 mm - de la 6 la 11 kW;
- D32 mm - de la 10 la 18 kW;
- D40 mm - limitele variază de la 16 la 28 kW.
Numerotarea secțiunilor calculate ale conductei începe de la sursa de căldură. Punctele nodale situate în locurile conductei sunt indicate cu majuscule, dar pe conductele prefabricate sunt indicate cu o lovitură. Pe ramurile instrumentelor de distribuție sunt indicate astfel de noduri cifre arabe. Lungimile conductelor calculate se determină conform planurilor de încălzire, realizate la scară. Acestea merg cu o precizie de 0,1 metru.
Calculul debitului de lichid de răcire
Volumul de lichid de răcire implicat, care este disponibil în radiatoare și țevi, trebuie să asigure temperatura normalaîn interiorul casei, indiferent ce vreme va fi în afara zidurilor acesteia.Se calculează prin formula:
M = Q/Cp x P delta t, Unde
- Q este puterea totală a sistemului de încălzire, kW;
- Cp este un indicator al capacității termice specifice a apei, este de obicei luat egal cu 4,19 kJ / (kg „înmulțire cu” grade Celsius);
- P delta t este diferența de temperatură la intrarea și la ieșirea din sistem, pentru calculul căreia se iau „returul” și debitul cazanului.
Pentru a obține valoarea exactă, ar trebui să calculați puterea tuturor radiatoarelor la care este alimentat lichidul de răcire. Calculele sunt efectuate pentru conductele din fața fiecărei baterii.
Calculul hidraulic al vitezei lichidului de răcire
Un indicator important, care este calculat și pe toate secțiunile conductei până când este conectat la radiator. Viteza fluidului se calculează cu formula:V = m/p x f, Unde
- m este pierderea lichidului de răcire într-o anumită secțiune a conductei, kg/s;
- p este densitatea apei, kg/cu. m (se ia ca 1000 kg / metru cub);
- f este aria conductei în secțiune transversală, mp. m.
f = Pi x r2, Unde
- r2 este diametrul interior al conductei împărțit la 2;
- Pi este o constantă matematică egală cu 3,14.
Calculul rezistențelor locale
Ele cad la joncțiunea țevilor cu fitinguri, supape sau echipamente de incalzire. Pierderea de cap în acest caz se calculează cu formula:delta r m.s. = Suma Y x V/2 x p, Unde
- delta p m.s. – pierderea de presiune pe rezistențele locale, Pa;
- Summa Y - suma coeficienților tuturor rezistențelor locale din secțiune (pentru fiecare fiting individual, producătorul indică propriul coeficient);
- V este viteza de trecere a lichidului de răcire prin conducte, m/s;
- p este densitatea lichidului care circulă în sistemul de încălzire, kg/cu. m.
Calculul pierderilor de presiune într-un circuit
Calculele țin cont atât de „retur”, cât și de aprovizionare. Formula arată astfel:delta P p \u003d R x L, Unde
- delta P p este debitul de presiune din sistem, Pa;
- R - consumul specific pentru frecare în partea interioară a conductei, Pa/m (valoarea acestuia este indicată de producător);
- L este lungimea secțiunii calculate a conductei, m.
Valorile vitezei lichidului de răcire ar trebui să fie în intervalul de la 0,25 la 1,5 m/s. Dacă această cifră este mai mare, se va auzi zgomot în conducte, iar dacă scade sub valoarea minimă, atunci riscul de aerisire a sistemului va crește.
Efectuarea calculelor hidraulice în Excel
Există mai multe programe profesionale și de amatori care, după introducerea formulelor, ajută la calcularea tuturor parametrii doriti. Cel mai popular este Excel. Nu există nicio decodificare a formulelor în el, așa că trebuie studiate în prealabil, pentru a înlocui apoi doar valorile necesare.Pentru a efectua calcule în Excel, trebuie să pregătiți o secvență de acțiuni în avans și să selectați formulele necesare.
Completarea aproximativă a câmpurilor din tabel din acest program este următoarea:
- Se execută un tabel cu numele indicatorilor, valoarea acestora și unitatea de exprimare.
- Datele sunt introduse pentru calcul, dintre care unele sunt preluate din directoare, altele sunt stabilite pe baza experienței sau a caracteristicilor echipamentului.
- Sunt introduse formule și algoritmi de calcul.
Mai jos este un videoclip care arată cum se efectuează un calcul hidraulic al rețelei de încălzire pentru fiecare parametru specific din programul ZuluNetTools, urmat de distilarea rezultatelor în tabele Excel:
Caracteristici de efectuare a calculelor într-un sistem cu una și două conducte
Dacă într-o schemă cu două țevi există o mișcare de trecere a lichidului de răcire, atunci pentru calcule este selectat un inel cu o coloană mai încărcată, care este legat prin radiatorul inferior, iar într-un sistem cu o singură țeavă inelul cu cel mai mult este selectat coloana verticală puternic încărcată.Dacă se folosește mișcarea de fund apa fierbinte, apoi pentru o schemă cu două țevi, se ia inelul bateriei inferioare, montat în cel mai îndepărtat montant. Cu un tip de cablare orizontală, se folosește cea mai aglomerată ramură a podelei subsolului.
Video: Primul calcul hidraulic independent
În următorul videoclip, se propune să aflăm care este principiul unor astfel de calcule și, de asemenea, cum pot fi efectuate folosind program special Valtec, Excel sau calcule matematice convenționale:Este mai bine să petreceți timp o dată pe calculele hidraulice ale sistemului de încălzire decât să vă aflați în circumstanțe neprevăzute fără el. perioada de iarna. Lucrările de reparație și frigul din casă vor costa mult mai mult, chiar dacă comandați calcule de la un comerciant privat.
Din alegerea potrivita a tuturor elementelor sistemului de încălzire a apei, instalarea acestora, eficiența activității sale, condițiile de funcționare fără probleme și economice depind în mare măsură. Cât de economică și eficientă va fi încălzirea în casă va fi demonstrată de investițiile inițiale în etapa de instalare și instalare a sistemului. Să luăm în considerare mai detaliat modul în care se efectuează calculul hidraulic al sistemelor de încălzire pentru a determina puterea optimă a sistemului de încălzire.
Eficiența sistemului de încălzire „prin ochi”
În mare măsură, aceste costuri depind de:
- diametrele necesare conductei
- fitinguri și dispozitive de încălzire aferente
- adaptoare
- de reglementare şi supape de oprire
Dorința de a minimiza astfel de costuri nu trebuie să fie în detrimentul calității, ci trebuie menținut principiul suficienței rezonabile, un anumit optim.
În majoritatea complexelor moderne de încălzire individuală, pompe electrice pentru a asigura circulația forțată a lichidului de răcire, care este adesea folosit compoziții antigel antigel. Rezistența hidraulică a unor astfel de sisteme de încălzire pentru diferitele lor tipuri de lichide de răcire va fi diferită.
Având în vedere costul tot mai mare al purtătorilor de energie (toate tipurile de combustibil, electricitate) și Provizii(purtători de căldură, piese de schimb etc.), ar trebui să se străduiască încă de la început să se așeze în sistem principiul minimizării costurilor de operare a sistemului. Din nou, pe baza raportului lor optim pentru a rezolva problema de a crea un confortabil regim de temperatură in camere incalzite.
Desigur, raportul de putere al tuturor elementelor sistemului de încălzire ar trebui să asigure modul optim alimentare cu lichid de răcire la dispozitivele de încălzire într-un volum suficient pentru a îndeplini sarcina principală a întregului sistem - încălzirea și menținerea unui anumit regim de temperatură în interiorul încăperii, indiferent de modificările temperaturii exterioare. Elementele sistemului de încălzire includ:
- cazan
- pompa
- diametrul conductei
- supape de control și închidere
- aparate termice
În plus, este foarte bine dacă inițial este încorporată în proiect o anumită „elasticitate”, permițând trecerea la un alt tip de lichid de răcire(înlocuirea apei cu antigel). În plus, sistemul de încălzire, cu moduri de funcționare în schimbare, nu ar trebui să introducă în niciun fel disconfort în microclimatul intern al incintei.
Calcul hidraulic și sarcini de rezolvat
În procesul de efectuare a calculului hidraulic al sistemului de încălzire, se decide suficient cerc mare probleme de asigurare a implementării celor de mai sus și un număr de cerințe suplimentare. În special, diametrul conductelor din toate sectoarele se găsește conform parametrilor recomandați, inclusiv definiția:
- viteza de miscare lichid de răcire;
- transfer optim de căldură pe toate secțiunile și dispozitivele sistemului, ținând cont de asigurarea fezabilității economice a acestuia.
În procesul de mișcare a lichidului de răcire, este inevitabil frecare împotriva peretelui conductei, există pierderi de viteză, sesizabile mai ales în zonele care conțin viraje, genunchi etc. Sarcinile de calcul hidraulic includ determinarea pierderii vitezei medii de deplasare, sau mai bine zis, a presiunii în segmente ale sistemului similare celor indicate, pt. contabilitate generalăși includerea în proiect a compensatorilor necesari. În paralel cu determinarea pierderii de presiune, este necesar să se cunoască volumul necesar, numit debit, al lichidului de răcire în întregul sistem de încălzire a apei proiectat.
Având în vedere ramificarea sistemelor moderne de încălzire și cerințele de proiectare pentru implementarea celor mai comune scheme de cablare, de exemplu, egalitatea aproximativă a lungimilor ramurilor din circuitul colector, calculul hidraulic face posibilă luarea în considerare a unor astfel de caracteristici. Acest lucru va oferi mai mult auto-echilibrare și legare de înaltă calitate a ramurilor conectat în paralel sau altfel. Astfel de capacități sunt adesea necesare în timpul funcționării cu utilizarea elementelor de blocare și reglare, dacă este necesară deconectarea sau blocarea ramurilor și direcțiilor individuale, dacă devine necesară operarea sistemului în moduri non-standard.
Pregătirea calculului
Efectuarea unui calcul calitativ și detaliat ar trebui să fie precedată de o serie de măsuri pregătitoare pentru implementarea graficelor de decontare. Această parte poate fi numită colecția de informații pentru calcul. Fiind cel mai mult parte dificilăîn proiectarea unui sistem de încălzire a apei, calculul hidraulicului vă permite să proiectați cu precizie toate lucrările sale. Datele în curs de pregătire trebuie să conțină definiția bilanțului termic necesar al incintei care va fi încălzită de sistemul de încălzire proiectat.
În proiect, calculul se realizează ținând cont de tipul dispozitivelor de încălzire selectate, cu anumite suprafețe de schimb de căldură și amplasarea acestora în încăperi încălzite, acestea putând fi baterii de secțiuni de radiatoare sau alte tipuri de schimbătoare de căldură. Punctele de amplasare a acestora sunt indicate pe planurile casei sau apartamentului.
Schema adoptată pentru configurarea sistemului de încălzire a apei trebuie întocmită grafic. Această diagramă indică locația generatorului de căldură (cazan), arată puncte de fixare pentru dispozitive de încălzire, așezarea liniilor principale de intrare și ieșire ale conductelor, trecerea ramurilor dispozitivelor de încălzire. Diagrama arată în detaliu locația elementelor supapelor de control și de închidere. Aceasta include toate tipurile de robinete și supape instalate, supape de transfer, regulatoare, termostate. În general, tot ceea ce se numește în mod obișnuit supape de control și de închidere.
După determinarea configurației necesare a sistemului pe plan, trebuie să fie desenați în proiecție axonometrică pe toate etajele. Într-o astfel de schemă, fiecărui încălzitor i se atribuie un număr, este indicată puterea termică maximă. Un element important, indicat și pentru un dispozitiv termic în diagramă, este lungimea estimată a secțiunii conductei pentru racordarea acestuia.
Notarea și ordinul de execuție
Planurile trebuie să indice în mod necesar, determinate în prealabil, inel de circulație, numit principal. Este în mod necesar un circuit închis, care include toate secțiunile conductei sistemului cu cel mai mare debit de lichid de răcire. Pentru sistemele cu două conducte, aceste secțiuni merg de la boiler (sursa de energie termică) la cel mai îndepărtat dispozitiv termic și înapoi la cazan. Pentru sistemele cu o singură țeavă, se ia o secțiune a ramificației - montantul și spatele.
Unitatea de calcul este secțiunea conductei, având diametrul și curentul (consumul) constant al unui purtător de energie termică. Valoarea acestuia este determinată pe baza bilanţului termic al încăperii. S-a adoptat o anumită ordine de desemnare a unor astfel de segmente, începând de la cazan (sursă de căldură, generator de energie termică), acestea sunt numerotate. Dacă există ramificații din linia de alimentare a conductei, desemnarea acestora se face cu majuscule în ordine alfabetică. Aceeași literă cu un accident vascular cerebral denotă punct de colectare al fiecărei ramificații de pe conducta principală de retur.
În desemnarea începutului ramului dispozitivelor de încălzire, este indicat numărul podelei (sisteme orizontale) sau ramificația - colț (vertical). Același număr, dar cu o cursă, este plasat în punctul de conectare a acestora la conducta de retur pentru colectarea fluxurilor de lichid de răcire. Împreună, aceste desemnări alcătuiți numărul fiecărei ramuri zona de aşezare. Numerotarea este în sensul acelor de ceasornic din colțul din stânga sus al planului. Conform planului, se determină și lungimea fiecărei ramuri, eroarea nu este mai mare de 0,1 m.
Pe planul sistemului de încălzire, pentru fiecare dintre segmentele sale, sarcina termică este considerată egală cu fluxul de căldură transferat de lichidul de răcire, este acceptată rotunjită la 10 W. După determinarea pentru fiecare dispozitiv de încălzire din ramură, se determină sarcina totală de căldură pe conducta principală de alimentare. Ca mai sus, aici valorile obținute sunt rotunjite la 10 W. După calcule, fiecare secțiune ar trebui să aibă o denumire dublă cu o indicație în numărător valorile sarcinii termice, iar la numitor - lungimea secțiunii în metri.
Cantitatea necesară (debitul) de purtător de căldură în fiecare secțiune este ușor de determinat prin împărțirea cantității de căldură din secțiune (ajustată cu un coeficient care ia în considerare capacitatea termică specifică apă) asupra diferenței de temperatură a lichidului de răcire încălzit și răcit din această zonă. Este evident că Valoarea totală pentru toate secțiunile calculate va da cantitatea necesară de lichid de răcire în întregul sistem.
Fără a intra în detalii, trebuie spus că calculele ulterioare fac posibilă determinarea diametrelor conductelor fiecărei secțiuni a sistemului de încălzire, pierderea de presiune asupra acestora și echilibrarea hidraulică a tuturor inelelor de circulație în sistemele complexe de încălzire a apei.
Consecințele erorilor de calcul și modalități de corectare a acestora
Este evident că calculul hidraulic este o etapă destul de complexă și responsabilă în dezvoltarea încălzirii. Pentru a facilita astfel de calcule, a întreg aparatul matematic, există numeroase versiuni de programe de calculator concepute pentru a automatiza procesul de implementare a acestuia.
În ciuda acestui fapt, nimeni nu este imun la greșeli. Printre cele mai frecvente este alegerea puterii aparatelor termice fără calculul indicat mai sus. În acest caz, pe lângă costul mai mare al bateriilor de radiator în sine (dacă puterea este mai mare decât cea necesară), sistemul va fi costisitor consumand o cantitate crescuta de combustibil si necesitand mai mult pentru intretinerea acestora. Mai simplu spus, va fi cald în camere, ferestrele sunt deschise în permanență și va trebui să plătești în plus pentru încălzirea străzii. În caz de putere scăzută, încercări de încălzire va duce la funcționarea cazanului la putere crescutăși va necesita, de asemenea, costuri financiare mari. Corectarea unei astfel de erori este destul de dificilă, poate fi necesară refacerea completă a întregului sistem de încălzire.
Dacă instalarea bateriilor de radiatoare este incorectă, eficiența întregului complex de încălzire scade și ea. Astfel de erori includ încălcarea instalării bateriei. Erorile din acest grup pot reduce la jumătate transferul de căldură al aparatelor termice de cea mai bună calitate. Ca și în primul caz, dorința de a crește temperatura în cameră va duce la costuri adiționale purtător de energie. Pentru a corecta erorile de instalare, este adesea suficient să reinstalați și să reconectați bateriile radiatorului.
Următorul grup de erori se referă la eroarea în determinarea puterii necesare a sursei de căldură și a dispozitivelor de încălzire. Dacă puterea cazanului este evident mai mare decât puterea aparatelor de încălzire, aceasta va funcționa ineficient, consumând cantitate mare combustibil. Pe fata depășirea costurilor duble: la momentul achiziționării unui astfel de cazan și în timpul funcționării. Pentru a corecta situația, un astfel de cazan, radiatoare sau pompă, sau chiar toate conductele sistemului, vor trebui schimbate.
La calcularea puterii necesare a cazanului, se poate face o eroare în determinarea pierderii de căldură a clădirii. Ca urmare, puterea generatorului de energie termică va fi supraestimată. Rezultatul va fi un consum excesiv de combustibil. Pentru a remedia eroarea, trebuie înlocuiți boilerul.
Un calcul eronat al echilibrării sistemului, încălcarea cerințelor pentru egalitatea aproximativă a ramurilor etc., pot duce la necesitatea instalării unei pompe mai puternice, care să permită transportorului să fie livrat la dispozitive de încălzire îndepărtate în stare încălzită. Cu toate acestea, în acest caz este posibil apariția „acompaniamentului sonor” sub forma unui zumzet, fluier etc. Dacă astfel de greșeli sunt făcute în sistemul unei podele cu apă caldă, atunci instalarea unei pompe puternice poate duce la o „pardoseală cântătoare”.
În cazul erorilor în determinarea cantității necesare de lichid de răcire sau transferul sistemului gravitațional în circulație forțată, volumul acestuia poate fi prea mare și cu rază lungă. încălzitoarele nu vor funcționa. Ca și până acum, încercările de a rezolva problema prin creșterea intensității încălzirii vor duce la un consum excesiv de gaz și la uzura cazanului. Problema poate fi rezolvată folosind o nouă pompă și o săgeată hidraulică, adică punctul de încălzire va trebui încă refăcut.
La urma urmei, se poate spune fără echivoc că calcul hidraulic sistemele de încălzire vor garanta minimizarea costurilor în toate etapele de proiectare, instalare, instalare și exploatare pe termen lung a unui sistem de încălzire a apei foarte eficient.
Exemplu de calcul hidraulic (video)
Cel mai rapid și simplu mod de a face un calcul hidraulic al unui sistem de încălzire este cu un calculator online. Fără o educație de profil îngust, nici nu ar trebui să încerci să faci un calcul într-o foaie de calcul Excel. Cumpărarea unui program special pentru o mulțime de bani, desigur, este și inutilă. Sfatul este acesta: dacă doriți să evitați probleme, atunci contactați imediat bun specialist, care de fapt nu sunt atât de multe, așa că aveți grijă.
Ce este calculul hidraulic
Calculul hidraulic se face numai pentru circuite mari de încălzire.
Principiul de funcționare al unui sistem de încălzire a apei este că lichidul de răcire circulă prin țevi și baterii. Acesta este un lichid (apă sau) care este încălzit în cazan și apoi condus în întregul circuit de o pompă de circulație sau datorită gravitației.
Lichidul de răcire în timpul circulației întâmpină rezistență hidraulică. În plus, lichidul se oprește puțin din cauza frecării față de pereții țevilor. Calculul hidraulic al sistemelor de încălzire se efectuează pentru a calcula valoarea optimă a rezistenței circuitului, la care viteza lichidului de răcire va fi în intervalul normal (2-3 m/s pentru un circuit etanș). La încheierea calculelor, învățăm următorii parametri cheie:
- pentru contur;
- puterea pompei de circulație;
- numărul de spire de reglat pe fiecare radiator.
Indiferent de unde s-a efectuat calculul hidraulic al sistemului de incalzire, on calculator online sau în Excel, utilitatea sa poate fi cu greu supraestimată. Deoarece dintr-o singură lovitură omorâm două păsări dintr-o singură piatră: circuitul funcționează ca un ceas și nu există nicio cheltuială excesivă, pentru că vom cunoaște cu siguranță parametrii optimi ai elementelor sistemului.
Calculul hidraulic trebuie făcut numai pentru sisteme mariîncălzire, care încălzește case cu o suprafață de 200 mp. Pentru circuitele mici, acest lucru este opțional.
Specialiștii fac un calcul hidraulic al sistemului de încălzire într-o foaie de calcul Excel. Acesta este un proces foarte complex, care este departe de a fi posibil pentru toate persoanele cu studii de specialitate, ca să nu mai vorbim de amatori. Trebuie să înțelegeți ingineria termică, hidraulica, să cunoașteți elementele de bază ale instalării și multe altele. Aceste cunoștințe pot fi obținute doar în învățământul superior. instituție educațională. Există programe specializate pentru calculul hidraulic al sistemului de încălzire. Dar din nou, doar persoanele cu studii de specialitate pot lucra cu ei.
De ce avem nevoie de o diagramă axonometrică
O diagramă axonometrică este un desen tridimensional al unui sistem de încălzire. Este pur și simplu nerealist să faci un calcul hidraulic al încălzirii fără acesta. Desenul indică:
- conducte;
- locuri pentru reducerea diametrului conductelor;
- amplasarea schimbătoarelor de căldură și a altor echipamente;
- locuri de instalare a fitingurilor de conducte;
- volumul bateriei.
Puterea lor termică depinde de dimensiunea bateriilor, care ar trebui să fie suficientă pentru a încălzi fiecare cameră. Pentru a alege caloriferele, trebuie să cunoașteți pierderile de căldură. Cu cât sunt mai mari, cu atât sunt necesare schimbătoarele de căldură mai puternice. Axonometria se face la scară.
Metode de calcul hidraulic
După cum am spus deja, calculul hidraulic se poate face pe un calculator online, folosind un program special, sau într-o foaie de calcul Excel. Prima opțiune este potrivită chiar și pentru cei care nu înțeleg nimic în domeniul termic și hidraulic. Desigur, această metodă poate obține doar valori aproximative, care nu pot fi utilizate în proiecte mari și complexe.
Un exemplu de diagramă axonometrică.
Software-ul este foarte scump și nu are sens să îl cumpărați la un moment dat, dar puteți face o foaie de calcul în Excel fără investiții. Puteți efectua calculul folosind diferite formule:
- hidraulica teoretica;
- SNIP 2.04.02-84.
Dar metoda de calcul poate diferi și: pierderi de presiune specifice sau caracteristici de rezistență. Acesta din urmă nu poate fi utilizat pentru sistemele gravitaționale cu circulație naturală a lichidului de răcire. Când instalați circuite mici de încălzire cu circulație forțată cu două conducte, este suficient să respectați câteva reguli simple. Liniile principale sunt realizate din țevi de polipropilenă cu un diametru exterior de 25 mm. Ieșirile către calorifere sunt realizate din țevi de 20 mm. Și am scris despre cum să alegeți o pompă.
Un exemplu de calcul hidraulic în Excel
Remarcăm imediat că cel mai simplu calcul hidraulic al sistemului de încălzire va fi descris mai jos. Un exemplu de calcul a fost realizat folosind formulele hidraulicei teoretice pentru o conductă dreaptă într-un plan orizontal cu o lungime de 100 m. Se folosește o conductă cu un diametru exterior de 108 mm și o grosime a peretelui de 4 mm.
Calcul hidraulic în Excel.
Pentru calcule, avem nevoie de următoarele date inițiale:
- consum de apă;
- temperatura de alimentare și retur;
- trecerea condiționată a conductei;
- lungimea conturului;
- rugozitatea conductei;
- coeficientul de rezistență general.
Folosind exemplul unui calcul hidraulic al unui sistem de încălzire, trebuie să determinăm trei criterii principale - acestea sunt pierderile de presiune prin frecare (PDR), pierderile de presiune la rezistențele locale (PDMS) și pierderile de presiune în conductă (PDTp). Toate valorile trebuie să fie în Pascals (Pa). Formulele de mai jos vor fi calculate în kg/cm. mp Pentru a converti kg/cm. metri pătrați în pascali înmulțiți cu 9,18 și cu 10 mii.
Pentru a calcula MTP, trebuie să înmulțim caracteristica de rezistență hidraulică cu delta temperaturii lichidului de răcire. Pentru a calcula PDMS, aveți nevoie densitate medie apă, înmulțiți cu MTP, coeficientul de frecare hidraulică și 1 mie. Apoi împărțim valoarea obținută cu 2, apoi cu 9,18 și cu 10 mii. Pierderea de presiune în conductă se calculează prin însumarea MTP și PDtp.
Rezultate
Pentru a face un calcul hidraulic al unui sistem de încălzire, utilizați un program, un calculator online sau o foaie de calcul Excel. Folosind un exemplu, am arătat că este imposibil ca o persoană fără studii de specialitate să facă calcule corecte. De aceea cea mai bună opțiune este să-l comanzi de la un specialist. Dacă casa este mică, atunci calculul nu este necesar.
Economisirea căldurii într-o casă depinde în mare măsură de calculul competent al hidraulicii, a acestuia instalare corectă precum și utilizarea. Toate elementele sistemului de încălzire (cazan, conducte conductoare de căldură și calorifere care degajă căldură) trebuie să fie interconectate, astfel încât parametrii inițiali ai sistemului să fie menținuți, indiferent de ce anotimp este în afara ferestrei și de ce sarcini.
Ce înseamnă calculul hidraulicului și de ce este necesar
A face un calcul hidraulic al încălzirii înseamnă a selecta corect parametrii anumitor secțiuni ale rețelei, ținând cont de presiune, astfel încât să se realizeze un anumit debit de lichid de răcire prin acestea.
Acest calcul face posibilă determinarea:
- Pierderi de presiune în diferite părți ale rețelei;
- debitul conductei;
- Flux optim de fluid;
- Indicatoare necesare pentru echilibrarea hidraulică.
Combinând toate datele obținute, puteți alege pompe de încălzire.
Scopul principal al calculului hidraulic este de a se asigura că costurile calculate ale sursei de căldură corespund cu cele reale.
Cantitatea de sursă de căldură care intră în calorifere trebuie să fie astfel încât să se obțină un echilibru de încălzire în interiorul clădirii, ținând cont de temperatura străzii și de temperatura setată de utilizator pentru fiecare cameră separat.
Dacă încălzirea este autonomă, puteți utiliza următoarele metode de calcul:
- Utilizarea caracteristicilor de rezistență și conductivitate;
- Conform costurilor unitare;
- Prin compararea presiunii dinamice;
- Pentru lungimi diferite, redus la un singur indicator.
Calculul hidraulicii este unul dintre repereîn dezvoltarea sistemelor de încălzire cu un purtător de căldură lichid.
Înainte de a continua cu implementarea sa, trebuie să:
- Determinați echilibrul de căldură în incinta necesară;
- Selectați tipul de dispozitive de încălzire și plasați-le pe desenele clădirii;
- Rezolvați întrebări referitoare la configurația sistemului de încălzire, precum și la tipurile de țevi și fitinguri utilizate;
- Desenați o diagramă a sistemului de încălzire, unde vor fi vizibile numerele, sarcinile și lungimile secțiunilor necesare;
- Determinați inelul principal de circulație de-a lungul căruia se mișcă lichidul de răcire.
De obicei, pentru clădirile cu un număr mic de etaje, se utilizează un sistem de încălzire cu două conducte, iar pentru clădirile cu un număr mare de etaje se utilizează un sistem de încălzire cu o singură conductă.
Calcul hidraulic automat al sistemului de încălzire Excel
Pentru a face mai convenabilă efectuarea calculelor hidraulice, puteți utiliza diverse programe de calculator care vă permit să efectuați calcule precise. Unul dintre cele mai populare programe este Excel.
Apropo, dacă nu cunoașteți elementele de bază ale hidraulicii, atunci vă va fi dificil să faceți acest lucru, chiar și în programe de calculator. Acest lucru se datorează faptului că în unele dintre ele nu există formule de decodare și calcule de rezistență în lanțuri deosebit de complexe.
Caracteristicile unor programe:
- OvertopCO și DanfossCO pot calcula sisteme de circulație naturală;
- HERZ C.O. 3.5 - functioneaza dupa metoda de calcul a pierderilor de presiune specifice;
- Potok - se descurcă perfect cu calculele de schimbare a diferențelor de temperatură de-a lungul coloanelor.
La introducerea datelor de temperatură, este necesar să se clarifice dacă calculul este în Celsius sau în Kelvin.
În ceea ce privește lucrul în Excel, utilizarea foilor de calcul este foarte convenabilă. Trebuie doar să cunoașteți succesiunea acțiunilor și formulele de calcul exacte. Mai întâi, este selectată celula dorită, în care sunt introduse datele. Calculul suplimentar are loc prin aplicarea automată a formulelor.
- Diferența dintre o sursă de căldură caldă și rece pentru un sistem cu două conducte sau un debit de lichid pentru un sistem cu o singură conductă;
- Viteza de mișcare a sursei de căldură și debitul acesteia;
- Densitatea lichidului și parametrii zonelor studiate (lungimea lor în metri și numărul de instrumente amplasate acolo).
Pentru a calcula dimensiunile conductelor din fiecare secțiune, este convenabil să folosiți tabele Excel.
Cum se calculează rezistența hidraulică a unui sistem de încălzire
Pentru a decide din ce material să luați țevi, trebuie să aflați rezistența hidraulică în toate părțile sistemului de încălzire și să o comparați.
Rezistența poate apărea în țeavă în sine din cauza coturilor, constrângerii sau dilatațiilor țevii, precum și în conexiunile dintre robinete cu bilă, teuri sau dispozitive de echilibrare.
Secțiunea calculată este de obicei considerată o țeavă cu un debit constant egal cu balanța termică planificată a încăperii.
Pentru a calcula pierderile, se iau următoarele date, ținând cont de rezistența armăturii:
- Diametrul și lungimea țevii în secțiunea dorită;
- Parametrii supapelor de control de la producător;
- Viteza cu care se deplasează lichidul de răcire;
- Rugozitatea conductei și grosimea pereților acesteia;
- Date din manual: pierderea prin frecare și coeficientul acestuia, densitatea fluidului.
Dacă trebuie să calculați în mod independent pierderea specifică prin frecare, trebuie să cunoașteți diametrul exterior al țevii, grosimea peretelui acesteia și viteza cu care este furnizat fluidul.
Pentru a găsi rezistența hidraulică într-o zonă, puteți utiliza formula Darcy-Weisbach:
Hidraulica sistemului de încălzire și legătura acestuia
Echilibrarea căderilor de presiune în sistemul de încălzire se realizează folosind supape de închidere și control.
Legătura hidraulică este calculată pe baza:
- Parametrii conductei pentru rezistența dinamică;
- Proprietăți tehnice ale fitingurilor;
- Consumul total al sursei de căldură;
- Numărul de rezistențe disponibile în zona calculată.
Aici trebuie avut în vedere că capacitatea de debit, căderile de presiune și elementele de fixare sunt determinate separat pentru supape. În funcție de aceste caracteristici, se calculează coeficienții sursei de căldură care intră în fiecare colț și apoi în radiatoare.
Lipsa echilibrării hidronice în sistemul de încălzire poate duce la faptul că în unele încăperi va fi foarte dificil să se atingă temperatura dorită.
Rezistența hidraulică în inelul principal de circulație este egală cu suma pierderilor sistemelor locale, circuitului primar, schimbătorului de căldură și generatorului de căldură.
Calculul hidraulic al sistemului de încălzire (video)
Efectuând un calcul hidraulic, faceți sistemul de încălzire mai perfect selectând corect parametrii acestuia, astfel încât în orice vreme, sub orice sarcină, debitul sursei de căldură să nu depășească normele specificate.
Ce este un calcul hidraulic al unui sistem de încălzire? Ce cantități trebuie calculate? În cele din urmă, principalul lucru: cum să le calculezi fără a avea valori exacte rezistența hidraulică a tuturor secțiunilor, dispozitivelor de încălzire și elementelor supapelor? Să ne dăm seama.
La ce ne așteptăm
Pentru orice sistem de încălzire, cel mai important parametru este puterea termică a acestuia.
Este definit:
- Temperatura lichidului de răcire.
- Puterea termică a dispozitivelor de încălzire.
Notă: în documentație, ultimul parametru este indicat pentru o deltă fixă de temperatură între temperatura lichidului de răcire și aerul din camera încălzită la 70 C.
Reducerea deltei de temperatură la jumătate va duce la o scădere de două ori a puterii termice.
Deocamdată, vom lăsa în culise metodele de calcul a puterii termice: le sunt dedicate suficiente materiale tematice.
Cu toate acestea, pentru a asigura transferul de căldură de la traseu sau cazan la încălzitoare, încă doi parametri sunt importanți:
- Secțiunea interioară a conductei, legată de diametrul acesteia.
- Debitul în această conductă.
Într-un sistem de încălzire autonom cu circulație forțată, este important să cunoaștem câteva valori suplimentare:
- Rezistența hidraulică a circuitului. Calculul rezistenței hidraulice a sistemului de încălzire va determina cerințele pentru presiunea creată de pompa de circulație.
- Debitul lichidului de răcire prin circuit, determinat de performanța la presiunea corespunzătoare.
Probleme
După cum se spune la Odesa, „sunt”.
Pentru a calcula rezistența hidraulică totală a circuitului, trebuie să luați în considerare:
- Rezistența secțiunilor drepte de țeavă. Este determinat de materialul lor, diametrul interior, debitul și rugozitatea peretelui.
- Rezistența fiecărei ture și tranziție de diametru.
- Rezistența fiecărui element al supapelor.
- Rezistența tuturor încălzitoarelor.
- Rezistența schimbătorului de căldură a cazanului.
Adunarea tuturor datelor necesare va deveni în mod clar o problemă chiar și în cea mai simplă schemă.
Ce să fac?
Formule
Din fericire, pentru un sistem de încălzire autonom, calculul hidraulic al încălzirii poate fi efectuat cu o precizie acceptabilă și fără a se adânci în junglă.
Debitul
În partea inferioară, este limitată de o creștere a diferenței de temperatură între alimentare și retur și, în același timp, o probabilitate crescută de aerisire. Fluxul rapid va forța aerul să iasă din buiandrug către orificiul de aerisire automat; lent nu va face față acestei sarcini.
Pe de altă parte, un debit prea rapid va genera inevitabil zgomot hidraulic. Elementele supapelor și turele de umplere vor deveni o sursă de zumzet enervant.
Pentru încălzire, intervalul de viteză acceptabil este luat de la 0,6 la 1,5 m/s; în timp ce calculul altor parametri se realizează de obicei pentru o valoare de 1 m/s.
Diametru
Cu o putere termică cunoscută, este cel mai ușor să o selectați din tabel.
| Diametrul interior al conductei, mm | Fluxul de căldură, W la Dt = 20С | ||
| Viteza 0,6 m/s | Viteza 0,8 m/s | Viteza 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 |
presiune
Într-o versiune simplificată, se calculează prin formula H=(R*I*Z)/10000.
In el:
- H - valoarea dorită a presiunii în metri.
- I este pierderea de presiune în conductă, Pa/m. Pentru o secțiune de țeavă dreaptă a diametrului de proiectare, este nevoie de o valoare în intervalul 100-150.
- Z este un factor de compensare suplimentar, care depinde de prezența echipamentelor suplimentare în circuit.
În fotografie - o unitate de amestecare pentru încălzire.
Dacă în sistem există mai multe elemente din listă, se înmulțesc coeficienții corespunzători. Deci, pentru un sistem cu robinete cu bilă și un termostat care reglează permeanța de umplere, Z=1,3*1,7=2,21.
Performanţă
De asemenea, instrucțiunile pentru calcularea performanței pompei cu propriile mâini nu sunt dificile.
Performanța este calculată prin formula G=Q/(1,163*Dt), unde:
- G - productivitate în m3/h.
- Q este puterea termică a circuitului în kilowați.
- Dt este diferența de temperatură dintre conductele de alimentare și retur.
Exemplu
Să dăm un exemplu de calcul hidraulic al unui sistem de încălzire pentru următoarele condiții:
- Delta de temperatură dintre conductele de alimentare și retur este egală cu standardul de 20 de grade.
- Puterea termică a cazanului este de 16 kW.
- Lungimea totală a umpluturii Leningradka cu o singură conductă este de 50 de metri. Aparatele de încălzire sunt conectate paralel cu umplerea. Nu există termostate care să spargă umplutura și nu există circuite secundare cu mixere.
Deci sa începem.
Diametrul interior minim conform tabelului de mai sus este de 20 mm la o viteză de curgere de cel puțin 0,8 m/s.
Util: modern pompe de circulatie de multe ori au pas sau, mai convenabil, ajustare lină a performanței.
În acest din urmă caz, prețul dispozitivului este puțin mai mare.
Presiunea optimă pentru cazul nostru va fi (50 * 150 + 1,3) / 10000 = 0,975 m. De fapt, în majoritatea cazurilor, parametrul nu trebuie calculat. Diferența dintre sistemul de încălzire al unui bloc de apartamente, care asigură circulația în acesta, este de numai 2 metri; pur si simplu valoarea minima capul majorității mari a pompelor cu rotor umed.
Productivitatea este calculată ca G=16/(1,163*20)=0,69 m3/oră.
Concluzie
Sperăm că metodele de calcul de mai sus vor ajuta cititorul să calculeze parametrii propriului sistem de încălzire fără a intra în jungla formulelor complexe și a datelor de referință. Ca întotdeauna, videoclipul atașat vă va sugera Informații suplimentare. Mult noroc!
