Säkerställ smidig drift värmesystem korrekt utförda hydrauliska beräkningar i konstruktionsstadiet kommer att hjälpa. De låter dig ta reda på de exakta kostnaderna för vart och ett av delarna i kedjan och hjälper helst att minimera kostnaderna för att reparera rör, deras drift och energikostnader. I detta fall måste värmekretsen fungera stabilt och tyst.
Varför behövs en hydraulisk beräkning?
Vid hydraulisk beräkning finns lösningar på följande viktiga problem:- Beräkna tryckförlusten i vissa delar av värmekretsen.
- Bestäm den optimala diametern på rören som används för att lägga uppvärmning baserat på den rekommenderade hastigheten för kylvätskan.
- Beräkna värmeförlusten och värdet på minimitrycket i systemet.
- Koppla ihop de parallella hydrauliska grenarna och de anordningar som är monterade i dem korrekt. Det kommer att utföras med hjälp av styrventiler.
Beräkningsalgoritm
För att utföra en fullständig hydraulisk beräkning av systemet måste du först gå igenom flera steg:- Ställ in värmebalansen för varje specifikt rum.
- Välj och installera värmeanordningar runt hela byggnadens omkrets eller bara i den del av den där de uppvärmda rummen är belägna.
- Utarbeta det slutliga axonometriska diagrammet som indikerar längden på de termiska designsektionerna och belastningarna på värmeledningen.
- Installera en sluten krets av systemet, som kommer att vara den sista länken i på varandra följande sektioner av rörledningen. I ett tvårörssystem går de från värmekällan till den mest avlägsna värmeanordningen, och i ett enrörssystem går de till instrumentets stigargren.
- Ta slutliga beslut på installationsplatsen för alla värmekällor, rörledningar, avstängnings- och reglerventiler.
- tryckförluster i vissa delar av värmenätet;
- rördiameter och kapacitet;
- tryckförlust i det gemensamma systemet;
- optimal flödeshastighet.
Hydraulrörsberäkning
Värmesystemets effektivitet beror till stor del på korrektheten hos den valda rördiametern, medan du kan fokusera på indikatorerna nedan.För metall-plaströr:
- D16 mm - effektgränser varierar från 2,8 till 4,5 kW;
- D20 mm - värden kan vara från 5 till 8 kW;
- D26 mm - från 8 till 13 kW;
- D32 mm - 13-18 kW.
- D20 mm - effektvärdet är från 4 till 7 kW;
- D25 mm - från 6 till 11 kW;
- D32 mm - från 10 till 18 kW;
- D40 mm - gränserna varierar från 16 till 28 kW.
Numreringen av de beräknade sektionerna av rörledningen börjar från värmekällan. Nodpunkterna som ligger på rörledningens platser anges med versaler, men på de prefabricerade rörledningarna indikeras de med ett streck. På distributionsinstrumentgrenar är sådana noder indikerade Arabiska siffror. Längden på de beräknade rörledningarna bestäms enligt värmeplanerna, gjorda på en skala. De går med en noggrannhet på 0,1 meter.
Beräkning av kylvätskeflödet
Mängden kylvätska som är involverad, som finns i radiatorer och rör, måste ge normal temperatur inne i huset, oavsett vilket väder det blir utanför dess väggar.Det beräknas med formeln:
M = Q/Cp x P delta t, var
- Q är värmesystemets totala effekt, kW;
- Cp är en indikator på vattnets specifika värmekapacitet, den tas vanligtvis lika med 4,19 kJ / (kg "multiplicera med" grader Celsius);
- P delta t är temperaturskillnaden vid systemets in- och utlopp, för beräkningen av vilken "retur" och pannflöde tas.
För att få det exakta värdet bör du beräkna effekten av alla radiatorer som kylvätskan tillförs. Beräkningar görs för rör framför varje batteri.
Hydraulisk beräkning av kylvätskans hastighet
En viktig indikator, som också beräknas på alla sektioner av röret tills den är ansluten till radiatorn. Vätskehastigheten beräknas med formeln:V = m/p x f, var
- m är förlusten av kylvätskan i en viss sektion av röret, kg/s;
- p är densiteten av vatten, kg / cu. m (det tas som 1000 kg / kubikmeter);
- f är rörets yta i tvärsnitt, kvm. m.
f = Pi x r2, var
- r2 är rörets innerdiameter dividerad med 2;
- Pi är en matematisk konstant lika med 3,14.
Beräkning av lokala motstånd
De faller vid korsningen av rör med beslag, ventiler eller uppvärmningsutrustning. Huvudförlusten i detta fall beräknas med formeln:delta r m.s. = Summa Y x V/2 x p, var
- delta p m.s. – tryckförlust på lokala motstånd, Pa;
- Summa Y - summan av koefficienterna för alla lokala motstånd i sektionen (för varje enskild passning anger tillverkaren sin egen koefficient);
- V är hastigheten för kylvätskan som passerar genom rören, m/s;
- p är densiteten för vätskan som cirkulerar i värmesystemet, kg / cu. m.
Beräkning av tryckförluster i en krets
Beräkningarna tar hänsyn till både "avkastningen" och utbudet. Formeln ser ut så här:delta P p \u003d R x L, var
- delta P p är tryckflödet i systemet, Pa;
- R - specifik förbrukning för friktion i den inre delen av röret, Pa / m (dess värde anges av tillverkaren);
- L är längden på den beräknade sektionen av rörledningen, m.
Värdena på kylvätskehastigheten bör ligga i intervallet från 0,25 till 1,5 m/s. Om denna siffra är högre kommer ljud att höras i rören, och om det faller under minimivärdet ökar risken för att vädra systemet.
Genomföra hydrauliska beräkningar i Excel
Det finns flera professionella och amatörprogram som, efter att ha introducerat formler, hjälper till att beräkna alla önskade parametrar. Det mest populära är Excel. Det finns ingen avkodning av formler i den, så de måste studeras i förväg, för att sedan bara ersätta de nödvändiga värdena.För att utföra beräkningar i Excel måste du förbereda en sekvens av åtgärder i förväg och välja de nödvändiga formlerna.
Den ungefärliga fyllningen av tabellfälten i detta program är som följer:
- En tabell med namnen på indikatorerna, deras värde och uttrycksenheten exekveras.
- Data läggs in för beräkning, varav en del hämtas från kataloger, andra ställs in baserat på erfarenhet eller utrustningsegenskaper.
- Formler och beräkningsalgoritmer introduceras.
Nedan finns en video som visar hur man utför en hydraulisk beräkning av värmenätverket för varje specifik parameter i ZuluNetTools-programmet, följt av destillering av resultaten till Excel-tabeller:
Funktioner för att utföra beräkningar i ett en- och tvårörssystem
Om det i ett tvårörsschema finns en passerande rörelse av kylvätskan, väljs för beräkningarna en ring med en mer belastad stigare, som är bunden genom den nedre kylaren, och i ett enrörssystem ringen med mest tungt belastat stigrör är valt.Om återvändsgränd används varmt vatten, sedan för ett tvårörsschema tas ringen på det nedre batteriet, monterad i den längsta stigaren. Med en horisontell typ av ledningar används den mest trafikerade grenen av källargolvet.
Video: Den första oberoende hydrauliska beräkningen
I nästa video föreslås det att ta reda på vad principen för sådana beräkningar är, och även hur de kan utföras med hjälp av specialprogram Valtec, Excel eller konventionella matematiska beräkningar:Det är bättre att spendera tid en gång på de hydrauliska beräkningarna av värmesystemet än att befinna sig i oförutsedda omständigheter utan det. vinterperiod. Reparationsarbete och kyla i huset kommer att kosta mycket mer, även om du beställer kalkyler från en privat handlare.
Från rätt val av alla delar av vattenvärmesystemet, deras installation, effektiviteten av dess arbete, villkoren för problemfri och ekonomisk drift beror till stor del. Hur ekonomisk och effektiv uppvärmning i huset kommer att visas av de initiala investeringarna i installations- och installationsstadiet. Låt oss överväga mer i detalj hur den hydrauliska beräkningen av värmesystem utförs för att bestämma värmesystemets optimala effekt.
Värmesystemets effektivitet "med ögat"
Dessa kostnader beror till stor del på:
- erforderliga rörledningsdiametrar
- beslag och tillhörande uppvärmningsanordningar
- adaptrar
- reglerande och stoppventiler
Viljan att minimera sådana kostnader bör inte ske på bekostnad av kvaliteten, men principen om rimlig tillräcklighet, ett visst optimum, måste upprätthållas.
I de flesta moderna individuella värmekomplex, elektriska pumpar för att säkerställa forcerad cirkulation av kylvätskan, som ofta används frostskyddsmedel frostskyddsmedel kompositioner. Det hydrauliska motståndet hos sådana värmesystem för deras olika typer av kylmedel kommer att vara olika.
Med tanke på den ständigt ökande kostnaden för energibärare (alla typer av bränsle, el) och Tillbehör(värmebärare, reservdelar etc.) bör man sträva efter att redan från början lägga i systemet principen att minimera kostnaden för att driva systemet. Återigen, baserat på deras optimala förhållande för att lösa problemet med att skapa en bekväm temperaturregim i uppvärmda rum.
Naturligtvis bör effektförhållandet för alla element i värmesystemet ge optimalt läge kylvätsketillförsel till uppvärmningsanordningar i en volym som är tillräcklig för att uppfylla huvuduppgiften för hela systemet - uppvärmning och upprätthållande av en given temperaturregim inuti rummet, oavsett förändringar i utomhustemperaturer. Elementen i värmesystemet inkluderar:
- panna
- pump
- rördiameter
- styr- och avstängningsventiler
- termiska apparater
Dessutom är det mycket bra om en viss "elasticitet" initialt införlivas i projektet, vilket möjliggör byta till en annan typ av kylvätska(ersätter vatten med frostskyddsmedel). Dessutom bör värmesystemet, med växlande driftslägen, inte på något sätt introducera obehag i lokalernas inre mikroklimat.
Hydraulisk beräkning och uppgifter som ska lösas
I processen att utföra den hydrauliska beräkningen av värmesystemet bestäms det tillräckligt stor cirkel frågor om att säkerställa genomförandet av ovanstående och ett antal ytterligare krav. I synnerhet hittas diametern på rören i alla sektorer enligt de rekommenderade parametrarna, inklusive definitionen av:
- rörelsehastighet kylvätska;
- optimal värmeöverföring på alla sektioner och enheter i systemet, med hänsyn tagen till att säkerställa dess ekonomiska genomförbarhet.
I processen för rörelse av kylvätskan är det oundvikligt friktion mot rörväggen, det finns hastighetsförluster, särskilt märkbara i områden som innehåller svängar, böjar etc. Uppgifterna med hydraulisk beräkning inkluderar att bestämma förlusten av medelhög rörelsehastighet, eller snarare, tryck i segment av systemet liknande de som anges, för allmän redovisning och inkludering i projektet av de erforderliga kompensatorerna. Parallellt med att bestämma tryckförlusten är det nödvändigt att känna till den erforderliga volymen, kallad flödeshastigheten, av kylvätskan i hela det designade vattenvärmesystemet.
Med tanke på förgreningen av moderna värmesystem och designkraven för implementeringen av de vanligaste kopplingsschemana, till exempel den ungefärliga likheten mellan grenarnas längder i kollektorkretsen, gör hydraulikberäkning det möjligt att ta hänsyn till sådana funktioner. Detta kommer att ge mer högkvalitativ autobalansering och länkning av grenar parallellkopplade eller på annat sätt. Sådana möjligheter krävs ofta under drift med användning av lås- och reglerelement, om det är nödvändigt att koppla bort eller blockera enskilda grenar och riktningar, om det blir nödvändigt att använda systemet i icke-standardiserade lägen.
Förberedelse av beräkningen
Att genomföra en kvalitativ och detaljerad beräkning bör föregås av ett antal förberedande åtgärder för genomförandet av avvecklingsplaner. Denna del kan kallas insamling av information för beräkningen. Att vara mest svår del i utformningen av ett vattenvärmesystem låter beräkningen av hydraulik dig noggrant designa allt dess arbete. Data som förbereds måste innehålla definitionen av den erforderliga värmebalansen för lokalen som kommer att värmas upp av det designade värmesystemet.
I projektet görs beräkningen med hänsyn till typ av utvalda värmeanordningar, med vissa värmeväxlingsytor och deras placering i uppvärmda rum, dessa kan vara batterier av radiatorsektioner eller andra typer av värmeväxlare. Punkterna för deras placering anges på planritningarna för huset eller lägenheten.
Det antagna schemat för att konfigurera vattenvärmesystemet måste ritas upp grafiskt. Detta diagram anger placeringen av värmegeneratorn (panna), visar fästpunkter för värmeanordningar, läggning av huvudinlopps- och utloppsledningarna för rörledningar, passage av grenar av värmeanordningar. Diagrammet visar i detalj placeringen av elementen i styr- och avstängningsventilerna. Detta inkluderar alla typer av installerade kranar och ventiler, överföringsventiler, regulatorer, termostater. I allmänhet allt som man brukar kalla styr- och avstängningsventiler.
Efter att ha fastställt den erforderliga systemkonfigurationen på planen måste den vara rita in axonometrisk projektion på alla våningar. I ett sådant schema tilldelas varje värmare ett nummer, den maximala termiska effekten anges. Ett viktigt element, som också anges för en termisk enhet i diagrammet, är den beräknade längden på rörledningssektionen för dess anslutning.
Notering och exekutionsordning
Planerna måste nödvändigtvis ange, fastställda i förväg, cirkulationsring, kallas huvud. Det är nödvändigtvis en sluten krets, inklusive alla sektioner av systemets rörledning med det högsta kylvätskeflödet. För tvårörssystem går dessa sektioner från pannan (källa för termisk energi) till den mest avlägsna termiska enheten och tillbaka till pannan. För enkelrörssystem tas en del av grenen - stigaren och baksidan.
Beräkningsenheten är rörledningssektion, som har en konstant diameter och ström (förbrukning) av en bärare av termisk energi. Dess värde bestäms utifrån rummets värmebalans. En viss beteckningsordning för sådana segment har antagits, med början från pannan (värmekälla, termisk energigenerator), de är numrerade. Om det finns grenar från rörledningens tillförselledning görs deras beteckning med versaler i alfabetisk ordning. Samma bokstav med streck betecknar uppsamlingsplats för varje gren på returhuvudledningen.
I beteckningen av början av grenen av värmeanordningar anges numret på golvet (horisontella system) eller grenen - stigare (vertikal). Samma nummer, men med ett slag, placeras vid punkten för deras anslutning till returledningen för uppsamling av kylvätskeflöden. Tillsammans dessa beteckningar utgör numret på varje gren bosättningsområde. Numreringen är medurs från det övre vänstra hörnet av planen. Enligt planen bestäms också längden på varje gren, felet är inte mer än 0,1 m.
På värmesystemets planlösning, för vart och ett av dess segment, anses värmebelastningen vara lika med värmeflödet som överförs av kylvätskan, det accepteras avrundat till 10 W. Efter bestämning för varje värmeanordning i grenen bestäms den totala värmebelastningen på huvudmatningsröret. Som ovan, här avrundas de erhållna värdena upp till 10 W. Efter beräkningar ska varje avsnitt ha en dubbelbeteckning med angivelse i täljaren värmebelastningsvärden, och i nämnaren - sektionslängd i meter.
Den erforderliga mängden (flödeshastighet) av kylvätskan i varje sektion bestäms enkelt genom att dividera mängden värme i sektionen (korrigerad med en koefficient som tar hänsyn till specifik värmekapacitet vatten) på temperaturskillnaden för det uppvärmda och kylda kylmediet i detta område. Det är uppenbart totala värdet för alla beräknade sektioner kommer att ge den erforderliga mängden kylvätska i hela systemet.
Utan att gå in på detaljer bör det sägas att ytterligare beräkningar gör det möjligt att bestämma diametern på rören i varje sektion av värmesystemet, tryckförlusten på dem och att hydrauliskt balansera alla cirkulationsringar i komplexa vattenvärmesystem.
Konsekvenser av räknefel och sätt att rätta till dem
Det är uppenbart att hydraulisk beräkning är ett ganska komplext och ansvarsfullt steg i utvecklingen av uppvärmning. För att underlätta sådana beräkningar, a hela matematiska apparater, finns det många versioner av datorprogram utformade för att automatisera processen för dess implementering.
Trots detta är ingen immun från misstag. Bland de vanligaste är valet av kraften hos termiska apparater utan den beräkning som anges ovan. I det här fallet, utöver den högre kostnaden för själva radiatorbatterierna (om strömmen är mer än vad som krävs), systemet blir kostsamt förbrukar en ökad mängd bränsle och kräver mer betydelse för deras underhåll. Enkelt uttryckt kommer det att vara varmt i rummen, fönstren är ständigt öppna och du kommer att få betala extra för att värma upp gatan. Vid låg effekt, uppvärmningsförsök kommer att leda till drift av pannan med ökad effekt och kommer också att kräva höga finansiella kostnader. Att korrigera ett sådant fel är ganska svårt, det kan vara nödvändigt att göra om hela värmesystemet helt.
Om installationen av radiatorbatterier är felaktig, sjunker också effektiviteten för hela värmekomplexet. Sådana fel inkluderar batteriinstallationsbrott. Fel i denna grupp kan halvera värmeöverföringen av termiska apparater av högsta kvalitet. Som i det första fallet kommer önskan att öka temperaturen i rummet att leda till extrakostnader energibärare. För att rätta till installationsfel räcker det ofta med att installera om och återansluta kylarbatterierna.
Nästa grupp av fel hänvisar till felet vid bestämning av den erforderliga effekten hos värmekällan och värmeanordningarna. Om pannans effekt uppenbarligen är högre än effekten hos värmeapparater, kommer den att fungera ineffektivt och förbruka stor kvantitet bränsle. På ansiktet dubbel kostnadsöverskridande: vid köpet av en sådan panna och under drift. För att korrigera situationen måste en sådan panna, radiatorer eller pump, eller till och med alla rör i systemet, ändras.
Vid beräkning av den erforderliga effekten för pannan kan ett fel göras vid bestämning av byggnadens värmeförlust. Som ett resultat kommer kraften hos den termiska energigeneratorn att överskattas. Resultatet blir överdriven bränsleförbrukning. För att åtgärda felet måste du byt ut pannan.
En felaktig beräkning av systembalanseringen, brott mot kraven på ungefärlig jämlikhet av grenar etc. kan leda till behovet av att installera en kraftfullare pump som gör att bäraren kan levereras till fjärrvärmeanordningar i uppvärmt tillstånd. Men i det här fallet är det möjligt uppkomsten av "ljudackompanjemang" i form av ett hum, visselpipa etc. Om sådana misstag görs i systemet med ett varmt vattengolv, kan installationen av en kraftfull pump resultera i ett "sjungande golv".
I händelse av fel vid bestämning av den erforderliga mängden kylvätska eller överföring av gravitationssystemet till forcerad cirkulation, kan dess volym vara för stor och lång räckvidd värmare fungerar inte. Som tidigare kommer försök att lösa problemet genom att öka uppvärmningsintensiteten leda till överdriven gasförbrukning och pannans slitage. Problemet kan lösas genom att använda en ny pump och en hydraulisk pil, det vill säga att värmepunkten fortfarande måste göras om.
Det kan trots allt otvetydigt sägas hydraulisk beräkning värmesystem garanterar att kostnaderna minimeras i alla stadier av design, installation, installation och långvarig drift av ett högeffektivt vattenvärmesystem.
Exempel på hydraulisk beräkning (video)
Det snabbaste och enklaste sättet att göra en hydraulisk beräkning av ett värmesystem är med en online-kalkylator. Utan en smalprofilerad utbildning bör du inte ens försöka utföra en beräkning i ett Excel-kalkylblad. Att köpa ett specialprogram för mycket pengar är förstås också meningslöst. Råden är detta: om du vill undvika problem, kontakta omedelbart bra specialist, som faktiskt inte är så många, så var försiktig.
Vad är hydraulisk beräkning
Hydraulisk beräkning görs endast för stora värmekretsar.
Principen för driften av ett vattenvärmesystem är att en kylvätska cirkulerar genom rör och batterier. Detta är en vätska (vatten eller) som värms upp i pannan och sedan drivs runt hela kretsen av en cirkulationspump eller på grund av gravitationen.
Kylvätskan stöter på hydrauliskt motstånd under cirkulationen. Dessutom stannar vätskan lite på grund av friktion mot rörens väggar. Hydraulisk beräkning av värmesystem utförs för att beräkna det optimala värdet av kretsresistansen, vid vilken kylvätskehastigheten kommer att ligga inom det normala området (2-3 m / s för en sluten krets). Genom att avsluta beräkningarna lär vi oss följande nyckelparametrar:
- för kontur;
- cirkulationspumpens kraft;
- antal varv att justera på varje radiator.
Oavsett var den hydrauliska beräkningen av värmesystemet utfördes, på kalkylator online eller i Excel, dess användbarhet kan knappast överskattas. Eftersom vi med ett skott slår två flugor i en smäll: kretsen fungerar som ett urverk och det finns ingen kostnadsöverskridande, eftersom vi definitivt kommer att känna till de optimala parametrarna för systemelementen.
Hydraulisk beräkning behöver endast göras för stora system uppvärmning, som värmer hus med en yta på 200 kvm. För små kretsar är detta valfritt.
Specialister gör en hydraulisk beräkning av värmesystemet i ett Excel-kalkylblad. Detta är en mycket komplex process, som är långt ifrån möjlig för alla personer med specialiserad utbildning, för att inte tala om amatörer. Du måste förstå värmeteknik, hydraulik, känna till grunderna för installation och mycket mer. Denna kunskap kan endast erhållas inom högre utbildning. läroanstalt. Det finns specialiserade program för hydraulisk beräkning av värmesystemet. Men återigen, bara personer med specialiserad utbildning kan arbeta med dem.
Varför behöver vi ett axonometriskt diagram
Ett axonometriskt diagram är en tredimensionell ritning av ett värmesystem. Det är helt enkelt orealistiskt att göra en hydraulisk beräkning av uppvärmning utan den. Ritningen visar:
- rör;
- platser för att minska diametern på rör;
- placering av värmeväxlare och annan utrustning;
- platser för installation av rörledningar;
- batterivolym.
Deras värmeeffekt beror på storleken på batterierna, vilket bör räcka för att värma upp varje rum. För att välja radiatorer måste du känna till värmeförlusten. Ju större de är, desto kraftfullare behövs värmeväxlarna. Axonometri görs i skala.
Hydrauliska beräkningsmetoder
Som vi redan har sagt kan hydraulisk beräkning göras på en online-kalkylator, med hjälp av ett speciellt program eller i ett Excel-kalkylblad. Det första alternativet är lämpligt även för dem som inte förstår någonting inom värmeteknik och hydraulik. Naturligtvis kan denna metod endast erhålla ungefärliga värden, som inte kan användas i stora och komplexa projekt.
Ett exempel på ett axonometriskt diagram.
Mjukvaran är väldigt dyr och det är ingen mening att köpa den åt gången, men du kan skapa ett kalkylblad i Excel utan investeringar. Du kan utföra beräkningen med hjälp av olika formler:
- teoretisk hydraulik;
- SNIP 2.04.02-84.
Men beräkningsmetoden kan också skilja sig: specifika tryckförluster eller motståndsegenskaper. Den senare kan inte användas för gravitationssystem med naturlig kylvätskecirkulation. När du installerar små tvårörs värmekretsar med forcerad cirkulation räcker det med att följa några enkla regler. Huvudledningarna är gjorda av polypropenrör med en ytterdiameter på 25 mm. Utloppen till radiatorerna är gjorda av 20 mm rör. Och vi skrev om hur man väljer en pump.
Ett exempel på en hydraulisk beräkning i Excel
Vi noterar genast att den enklaste hydrauliska beräkningen av värmesystemet kommer att beskrivas nedan. Ett exempel på beräkning gjordes med hjälp av formlerna för teoretisk hydraulik för en rak rörledning i ett horisontellt plan med en längd på 100 m. Ett rör med en ytterdiameter på 108 mm och en väggtjocklek på 4 mm används.
Hydraulisk beräkning i Excel.
För beräkningar behöver vi följande initiala data:
- vatten konsumption;
- fram- och returtemperatur;
- villkorlig passage av röret;
- konturlängd;
- rörets ojämnhet;
- total luftmotståndskoefficient.
Med hjälp av exemplet på en hydraulisk beräkning av ett värmesystem måste vi bestämma tre huvudkriterier - dessa är friktionstrycksförluster (PDR), tryckförluster vid lokala motstånd (PDMS) och tryckförluster i rörledningen (PDTp). Alla värden måste vara i Pascal (Pa). Formlerna nedan kommer att beräknas i kg/cm. kvm Att omvandla kg/cm. kvadratmeter i Pascal multiplicerat med 9,18 och med 10 tusen.
För att beräkna MTP måste vi multiplicera den hydrauliska motståndskarakteristiken med kylvätsketemperaturens delta. För att beräkna PDMS behöver du medeldensitet vatten, multiplicera med MTP, hydraulisk friktionskoefficient och 1 tusen. Sedan dividerar vi det erhållna värdet med 2, sedan med 9,18 och med 10 tusen. Tryckförlusten i rörledningen beräknas genom att summera MPTr och PDtp.
Resultat
För att göra en hydraulisk beräkning av ett värmesystem, använd ett program, en online-kalkylator eller ett Excel-kalkylblad. Med ett exempel har vi visat att det är omöjligt för en person utan specialutbildning att göra korrekta beräkningar. Det är därför det bästa alternativetär att beställa det från en specialist. Om huset är litet behövs inte beräkningen.
Att spara värme i ett hem beror till stor del på den kompetenta beräkningen av hydraulik, dess korrekt installation samt användning. Alla element i värmesystemet (panna, värmeledande rör och radiatorer som avger värme) måste kopplas samman så att systemets ursprungliga parametrar bibehålls, oavsett vilken årstid som är utanför fönstret och vilka belastningar det är.
Vad betyder beräkningen av hydraulik och varför behövs den
Att göra en hydraulisk beräkning av uppvärmning innebär att korrekt välja parametrarna för vissa delar av nätverket, med hänsyn till trycket, så att ett visst kylvätskeflöde utförs genom dem.
Denna beräkning gör det möjligt att bestämma:
- Tryckförluster i olika delar av nätet;
- genomströmning av rörledningen;
- Optimalt vätskeflöde;
- Nödvändiga indikatorer för hydraulisk balansering.
Genom att kombinera alla erhållna data kan du välja värmepumpar.
Huvudsyftet med hydraulikberäkningen är att säkerställa att de beräknade kostnaderna för värmekällan motsvarar de faktiska.
Mängden värmekälla som kommer in i radiatorerna måste vara sådan att en värmebalans erhålls inne i byggnaden, med hänsyn till gatutemperaturen och den temperatur som användaren ställer in för varje rum separat.
Om uppvärmningen är autonom kan du använda följande beräkningsmetoder:
- Använda egenskaperna för motstånd och konduktivitet;
- Enligt enhetskostnader;
- Genom att jämföra dynamiskt tryck;
- För olika längder reduceras till en indikator.
Beräkningen av hydraulik är en av milstolpar vid utveckling av värmesystem med flytande värmebärare.
Innan du fortsätter med implementeringen måste du:
- Bestäm balansen av värme i de nödvändiga lokalerna;
- Välj typ av värmeanordningar och placera dem på ritningarna av byggnaden;
- Lös frågor om konfigurationen av värmesystemet, såväl som om de typer av rör och rördelar som används;
- Rita ett diagram över värmesystemet, där numren, lasterna och längderna för de nödvändiga sektionerna kommer att vara synliga;
- Bestäm huvudcirkulationsringen längs vilken kylvätskan rör sig.
För byggnader med ett litet antal våningar används vanligtvis ett tvårörsvärmesystem, och för byggnader med ett stort antal våningar används ett enrörsvärmesystem.
Automatisk hydraulisk beräkning av värmesystemet Excel
För att göra det mer bekvämt att göra hydrauliska beräkningar kan du använda olika datorprogram som låter dig utföra exakta beräkningar. Ett av de mest populära programmen är Excel.
Förresten, om du inte kan grunderna i hydraulik, kommer det att vara svårt för dig att göra detta, även i datorprogram. Detta beror på det faktum att det i vissa av dem inte finns några avkodningsformler och beräkningar av motstånd i särskilt komplexa kedjor.
Funktioner i vissa program:
- OvertopCO och DanfossCO kan beräkna naturliga cirkulationssystem;
- HERZ C.O. 3.5 - fungerar enligt metoden för att beräkna specifika tryckförluster;
- Potok - klarar perfekt med beräkningarna av ändrade temperaturskillnader längs stigarna.
Vid inmatning av temperaturdata är det nödvändigt att klargöra om beräkningen är i Celsius eller i Kelvin.
När det gäller att arbeta i Excel är det mycket bekvämt att använda kalkylblad. Du behöver bara veta sekvensen av åtgärder och de exakta beräkningsformlerna. Först väljs den önskade cellen, i vilken data matas in. Ytterligare beräkning sker genom automatisk tillämpning av formler.
- Skillnaden mellan en varm och kall värmekälla för ett tvårörssystem eller ett vätskeflöde för ett enrörssystem;
- Värmekällans rörelsehastighet och dess flöde;
- Vätskans densitet och parametrarna för de studerade områdena (deras längd i meter och antalet instrument som finns där).
För att beräkna dimensionerna på rör inom varje sektion är det bara bekvämt att använda Excel-tabeller.
Hur man beräknar det hydrauliska motståndet för ett värmesystem
För att bestämma vilket material du ska ta rör från måste du ta reda på det hydrauliska motståndet i alla delar av värmesystemet och jämföra det.
Motstånd kan uppstå i själva röret på grund av rörböjar, förträngningar eller expansioner samt i anslutningar mellan kulventiler, T-stycken eller balanseringsanordningar.
Den beräknade sektionen anses vanligtvis vara ett rör med en konstant flödeshastighet som är lika med den planerade värmebalansen i rummet.
För att beräkna förlusterna tas följande data, med hänsyn till armeringens motstånd:
- Diameter och längd på röret i önskad sektion;
- Parametrar för reglerventiler från tillverkaren;
- Hastigheten med vilken kylvätskan rör sig;
- Rörledningens grovhet och tjockleken på dess väggar;
- Data från handboken: friktionsförlust och dess koefficient, vätskedensitet.
Om du självständigt behöver beräkna den specifika friktionsförlusten måste du känna till rörets yttre diameter, dess väggtjocklek och hastigheten med vilken vätskan tillförs.
För att hitta det hydrauliska motståndet i ett område kan du använda Darcy-Weisbach-formeln:
Hydraulik för värmesystemet och dess koppling
Balansering av tryckfall i värmesystemet utförs med avstängnings- och reglerventiler.
Hydraulisk länkage beräknas baserat på:
- Rörparametrar för dynamiskt motstånd;
- Tekniska egenskaper hos beslag;
- Den totala förbrukningen av värmekällan;
- Antalet tillgängliga motstånd i det beräknade området.
Här måste man komma ihåg att flödeskapacitet, tryckfall och fästen bestäms separat för ventilerna. Det är enligt dessa egenskaper som koefficienterna för värmekällan som kommer in i varje stigare och sedan in i radiatorerna beräknas.
Brist på hydronisk balansering i värmesystemet kan leda till att det i vissa rum blir mycket svårt att uppnå önskad temperatur.
Det hydrauliska motståndet i huvudcirkulationsringen är lika med summan av förlusterna i de lokala systemen, primärkretsen, värmeväxlaren och värmegeneratorn.
Hydraulisk beräkning av värmesystemet (video)
Genom att utföra en hydraulisk beräkning gör du värmesystemet mer perfekt genom att korrekt välja dess parametrar så att värmekällans flödeshastighet i alla väder, under vilken belastning som helst, inte överstiger de angivna normerna.
Vad är en hydraulisk beräkning av ett värmesystem? Vilka kvantiteter behöver beräknas? Slutligen, det viktigaste: hur man beräknar dem utan att ha exakta värden hydrauliskt motstånd för alla sektioner, värmeanordningar och ventilelement? Låt oss ta reda på det.
Vad förväntar vi oss
För alla värmesystem är den viktigaste parametern dess värmeeffekt.
Det är definierat:
- Temperaturen på kylvätskan.
- Termisk kraft för värmeanordningar.
Obs: i dokumentationen anges den sista parametern för ett fast temperaturdelta mellan temperaturen på kylvätskan och luften i det uppvärmda rummet vid 70 C.
Att reducera temperaturdeltat med hälften kommer att leda till en dubbel minskning av termisk effekt.
För nu kommer vi att lämna metoderna för att beräkna den termiska kraften bakom kulisserna: tillräckligt med tematiska material ägnas åt dem.
Men för att säkerställa överföringen av värme från vägen eller pannan till värmarna är ytterligare två parametrar viktiga:
- Den inre delen av rörledningen, bunden till dess diameter.
- Flödeshastigheten i denna pipeline.
I ett autonomt värmesystem med forcerad cirkulation är det viktigt att känna till ytterligare ett par värden:
- Kretsens hydrauliska motstånd. Beräkningen av värmesystemets hydrauliska motstånd kommer att bestämma kraven för trycket som skapas av cirkulationspumpen.
- Flödeshastigheten för kylvätskan genom kretsen, bestäms av prestanda vid lämpligt tryck.
Problem
Som de säger i Odessa, "de är."
För att beräkna kretsens totala hydrauliska motstånd måste du ta hänsyn till:
- Motstånd hos raka rörsektioner. Det bestäms av deras material, innerdiameter, flödeshastighet och väggens ojämnhet.
- Motstånd för varje varv och diameterövergång.
- Motstånd för varje element av ventiler.
- Motstånd hos alla värmare.
- Pannans värmeväxlarmotstånd.
Att samla ihop all nödvändig data kommer helt klart att bli ett problem även i det enklaste schemat.
Vad ska man göra?
Formler
Lyckligtvis, för ett autonomt värmesystem, kan den hydrauliska beräkningen av uppvärmning utföras med acceptabel noggrannhet och utan att gå ut i naturen.
Flödeshastighet
På undersidan begränsas den av en ökning av temperaturskillnaden mellan framledning och retur, och samtidigt en ökad sannolikhet för vädring. Det snabba flödet tvingar ut luften från överliggarna till den automatiska luftventilen; långsam kommer inte att klara av denna uppgift.
Å andra sidan kommer ett för snabbt flöde oundvikligen att generera hydrauliskt buller. Ventilelementen och fyllningens varv kommer att bli en källa till irriterande brum.
För uppvärmning tas det acceptabla flödeshastighetsområdet från 0,6 till 1,5 m/s; medan beräkningen av andra parametrar vanligtvis utförs för ett värde av 1 m/s.
Diameter
Med en känd termisk effekt är det lättast att välja det från tabellen.
| Rörets innerdiameter, mm | Värmeflöde, W vid Dt = 20С | ||
| Hastighet 0,6 m/s | Hastighet 0,8 m/s | Hastighet 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 |
tryck
I en förenklad version beräknas den med formeln H=(R*I*Z)/10000.
I det:
- H - det önskade värdet på trycket i meter.
- I är tryckförlusten i röret, Pa/m. För en rak rörsektion av designdiametern tar det ett värde i intervallet 100-150.
- Z är en extra kompensationsfaktor, som beror på närvaron av ytterligare utrustning i kretsen.
På bilden - en blandningsenhet för uppvärmning.
Om det finns flera element från listan i systemet multipliceras motsvarande koefficienter. Så, för ett system med kulventiler och en termostat som reglerar fyllningens öppenhet, Z=1,3*1,7=2,21.
Prestanda
Instruktioner för att beräkna pumpens prestanda med dina egna händer är inte heller svåra.
Prestanda beräknas med formeln G=Q/(1,163*Dt), där:
- G - produktivitet i m3 / h.
- Q är kretsens termiska effekt i kilowatt.
- Dt är temperaturskillnaden mellan fram- och returledningarna.
Exempel
Låt oss ge ett exempel på en hydraulisk beräkning av ett värmesystem för följande förhållanden:
- Temperaturdeltan mellan matnings- och returledningarna är lika med standarden 20 grader.
- Pannans termiska effekt är 16 kW.
- Den totala längden på enrörsfyllningen i Leningradka är 50 meter. Värmeapparater ansluts parallellt med fyllningen. Det finns inga termostater som bryter fyllningen, och det finns inga sekundära kretsar med blandare.
Så låt oss börja.
Minsta innerdiameter enligt tabellen ovan är 20 mm vid en flödeshastighet på minst 0,8 m/s.
Användbar: modern cirkulationspumpar har ofta stegvis eller, mer bekvämt, smidig prestandajustering.
I det senare fallet är priset på enheten något högre.
Det optimala huvudet för vårt fall kommer att vara (50 * 150 + 1,3) / 10000 = 0,975 m. Faktiskt, i de flesta fall behöver parametern inte beräknas. Skillnaden i värmesystemet i ett hyreshus, som ger cirkulation i det, är bara 2 meter; precis så lägsta värde huvudet på de allra flesta pumpar med våt rotor.
Produktiviteten beräknas som G=16/(1,163*20)=0,69 m3/timme.
Slutsats
Vi hoppas att ovanstående beräkningsmetoder kommer att hjälpa läsaren att beräkna parametrarna för sitt eget värmesystem utan att hamna i djungeln av komplexa formler och referensdata. Som alltid kommer den bifogade videon att föreslå Ytterligare information. Lycka till!
