Obliczenia hydrauliczne instalacji grzewczej na konkretnym przykładzie

Podstawowe równania obliczeń hydraulicznych gazociągu

Aby obliczyć ruch gazu przez rury, brane są pod uwagę wartości​​średnicy rury, zużycia paliwa i spadku ciśnienia. Obliczane w zależności od charakteru ruchu. Z laminarnym - obliczenia wykonywane są ściśle matematycznie według wzoru:

Р1 – Р2 = ∆Р = (32*μ*ω*L)/D2 kg/m2 (20), gdzie:

• ∆Р – kgm2, ubytek głowy na skutek tarcia;
• ω – m/s, prędkość paliwa;
• D - m, średnica rurociągu;
• L - m, długość rurociągu;
• μ to kg s/m2, lepkość płynu.

Przy ruchu turbulentnym niemożliwe jest zastosowanie dokładnych obliczeń matematycznych ze względu na losowość ruchu. Dlatego stosuje się współczynniki wyznaczone eksperymentalnie.

Obliczane według wzoru:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), gdzie:

• P1 i P2 to ciśnienia na początku i końcu rurociągu, kg/m2;
• λ jest bezwymiarowym współczynnikiem oporu;
• ω – m/s, średnia prędkość przepływu gazu przez odcinek rury;
• ρ – kg/m3, gęstość paliwa;
• D - m, średnica rury;
• g – m/s2, przyspieszenie ziemskie.

Wideo: Podstawy obliczeń hydraulicznych gazociągów

Wybór pytań

• Michaił, Lipieck — Jakich tarcz do cięcia metalu użyć?
• Ivan, Moskwa — Jaki jest GOST walcowanej blachy stalowej?
• Maksim, Twer — Jakie są najlepsze regały do ​​przechowywania produktów walcowanych?
• Władimir, Nowosybirsk — Co oznacza ultradźwiękowa obróbka metali bez użycia środków ściernych?
• Valery, Moskwa — Jak wykuć nóż z łożyska własnymi rękami?
• Stanislav, Voronezh — Jaki sprzęt jest używany do produkcji kanałów powietrznych ze stali ocynkowanej?

Jak pracować w programie EXCEL

Korzystanie z arkuszy kalkulacyjnych Excel jest bardzo wygodne, ponieważ wyniki obliczeń hydraulicznych są zawsze sprowadzane do postaci tabelarycznej. Wystarczy ustalić kolejność działań i przygotować dokładne formuły.

Wprowadzanie danych początkowych

Wybrano komórkę i wprowadzono wartość. Wszystkie inne informacje są po prostu brane pod uwagę.

Komórka	Wartość	Znaczenie, oznaczenie, jednostka wyrazu
D4	45,000	Zużycie wody G w t/h
D5	95,0	Temperatura wejściowa cyny w °C
D6	70,0	Temperatura na wylocie w °C
D7	100,0	Średnica wewnętrzna d, mm
D8	100,000	Długość, L w m
D9	1,000	Równoważna chropowatość rury ∆ w mm
D10	1,89	Wysokość kursów lokalne opory - Σ(ξ)

• wartość w D9 jest pobierana z katalogu;
• wartość w D10 charakteryzuje opór na spoinach.

Wzory i algorytmy

Wybieramy komórki i wprowadzamy algorytm, a także wzory hydrauliki teoretycznej.

Komórka	Algorytm	Formuła	Wynik	Wartość wyniku
D12	!BŁĄD! D5 nie zawiera liczby ani wyrażenia	tav=(puszka+tout)/2	82,5	Średnia temperatura wody tav w °C
D13	!BŁĄD! D12 nie zawiera liczby ani wyrażenia	n=0,0178/(1+0,0337*tav+0,000221*tav2)	0,003368	współczynnik kinematyczny. lepkość wody - n, cm2/s przy tav
D14	!BŁĄD! D12 nie zawiera liczby ani wyrażenia	ρ=(-0,003*tav2-0,1511*tav+1003, 1)/1000	0,970	Średnia gęstość wody ρ, t/m3 przy tav
D15	!BŁĄD! D4 nie zawiera liczby ani wyrażenia	G’=G*1000/(ρ*60)	773,024	Zużycie wody G’, l/min
D16	!BŁĄD! D4 nie zawiera liczby ani wyrażenia	v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600)	1,640	Prędkość wody v, m/s
D17	!BŁĄD! D16 nie zawiera liczby ani wyrażenia	Re=v*d*10/n	487001,4	Liczba Reynoldsa Re
D18	!BŁĄD! Komórka D17 nie istnieje	λ=64/Re przy Re≤2320 λ=0,0000147*Re przy 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 przy Re≥4000	0,035	Współczynnik tarcia hydraulicznego λ
D19	!BŁĄD! Komórka D18 nie istnieje	R=λ*v2*ρ*100/(2*9.81*d)	0,004645	Specyficzna strata ciśnienia tarcia R, kg/(cm2*m)
D20	!BŁĄD! Komórka D19 nie istnieje	dPtr=R*L	0,464485	Strata ciśnienia tarcia dPtr, kg/cm2
D21	!BŁĄD! Komórka D20 nie istnieje	dPtr=dPtr*9.81*10000	45565,9	i Pa odpowiednio D20
D22	!BŁĄD! K10 nie zawiera liczby ani wyrażenia	dPms=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9.81*10)	0,025150	Strata ciśnienia w rezystancjach lokalnych dPms w kg/cm2
D23	!BŁĄD! Komórka D22 nie istnieje	dPtr \u003d dPms * 9,81 * 10000	2467,2	i Pa odpowiednio D22
D24	!BŁĄD! Komórka D20 nie istnieje	dP=dPtr+dPms	0,489634	Szacowana strata ciśnienia dP, kg/cm2
D25	!BŁĄD! Komórka D24 nie istnieje	dP=dP*9.81*10000	48033,1	i Pa odpowiednio D24
D26	!BŁĄD! Komórka D25 nie istnieje	S=dP/G2	23,720	Charakterystyka rezystancji S, Pa/(t/h)2

• wartość D15 jest przeliczana w litrach, dzięki czemu łatwiej jest dostrzec natężenie przepływu;
• komórka D16 - dodaj formatowanie według warunku: "Jeżeli v nie mieści się w zakresie 0,25...1,5 m/s, to tło komórki jest czerwone / czcionka biała."

W przypadku rurociągów o różnicy wysokości między wlotem a wylotem do wyników dodaje się ciśnienie statyczne: 1 kg / cm2 na 10 m.

Rejestracja wyników

Schemat kolorów autora niesie ze sobą obciążenie funkcjonalne:

• Komórki jasnoturkusowe zawierają oryginalne dane - można je zmienić.
• Jasnozielone komórki to stałe wejściowe lub dane, które w niewielkim stopniu podlegają zmianom.
• Żółte komórki są pomocniczymi obliczeniami wstępnymi.
• Jasnożółte komórki to wyniki obliczeń.
• Czcionki:
  • niebieski - dane początkowe;
  • czarny - wyniki pośrednie/niegłówne;
  • czerwony - główne i końcowe wyniki obliczeń hydraulicznych.

Wyniki w arkuszu kalkulacyjnym Excel

Przykład Aleksandra Vorobyova

Przykład prostego obliczenia hydraulicznego w Excelu dla poziomego odcinka rurociągu.

Wstępne dane:

• długość rury 100 metrów;
• ø108mm;
• grubość ścianki 4 mm.

Tabela wyników obliczeń lokalnych rezystancji

Skomplikując obliczenia krok po kroku w Excelu, lepiej opanujesz teorię i częściowo zaoszczędzisz na pracach projektowych. Dzięki kompetentnemu podejściu Twój system grzewczy stanie się optymalny pod względem kosztów i wymiany ciepła.

Obliczanie średnicy rur instalacji grzewczej

To obliczenie opiera się na wielu parametrach. Najpierw musisz zdefiniować moc grzewcza systemu grzewczego, a następnie oblicz, z jaką prędkością płyn chłodzący - gorąca woda lub inny rodzaj płynu chłodzącego - będzie przemieszczał się przez rury. Pomoże to wykonać obliczenia tak dokładnie, jak to możliwe i uniknąć niedokładności.

Obliczanie mocy systemu grzewczego

Kalkulacja dokonywana jest według wzoru. Aby obliczyć moc systemu grzewczego, należy pomnożyć kubaturę ogrzewanego pomieszczenia przez współczynnik strat ciepła i różnicę między temperaturą zimową wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia, a otrzymaną wartość podzielić przez 860.

Jeśli budynek ma parametry standardowe, wtedy obliczenia można wykonać w średniej kolejności.

Aby określić wynikową temperaturę, średnia temperatura zewnętrzna w sezonie zimowym oraz temperatura wewnętrzna muszą być nie niższe niż te regulowane wymogami sanitarnymi.

Prędkość chłodziwa w układzie

Zgodnie z normami prędkość przepływu chłodziwa przez rury grzewcze powinna przekraczać 0,2 metra na sekundę. Wymóg ten wynika z faktu, że przy mniejszej prędkości ruchu powietrze jest uwalniane z cieczy, co prowadzi do powstawania korków powietrznych, które mogą zakłócić pracę całego systemu grzewczego.

Górny poziom prędkości nie powinien przekraczać 1,5 metra na sekundę, ponieważ to może powodować zakłócenia w systemie.

Ogólnie rzecz biorąc, pożądane jest utrzymanie bariery średniej prędkości w celu zwiększenia cyrkulacji, a tym samym zwiększenia wydajności systemu. Najczęściej do tego celu stosuje się specjalne pompy.

Obliczanie średnicy rury systemu grzewczego

wymiana całego systemu rurociągów.

Średnica rury jest obliczana za pomocą specjalna formuła.Obejmuje:

• żądana średnica
• moc cieplna systemu
• prędkość chłodziwa
• różnica między temperaturą zasilania i powrotu systemu grzewczego.

Tę różnicę temperatur należy wybrać na podstawie wymagania wstępne(nie mniej niż 95 stopni) i na linii powrotnej (z reguły 65-70 stopni). Na tej podstawie różnicę temperatur przyjmuje się zwykle na 20 stopni.

Przygotowanie kalkulacji

Przeprowadzenie kalkulacji jakościowej i szczegółowej powinno być poprzedzone szeregiem działań przygotowawczych do realizacji harmonogramów kalkulacji. Tę część można nazwać zbiorem informacji do obliczeń. Będąc najtrudniejszą częścią projektu systemu podgrzewania wody, obliczenia hydrauliki pozwalają dokładnie zaprojektować całą jego pracę. Przygotowywane dane muszą zawierać określenie wymaganego bilansu cieplnego pomieszczeń, które będą ogrzewane przez projektowaną instalację grzewczą.

W projekcie obliczenia wykonywane są z uwzględnieniem rodzaju wybranych urządzeń grzewczych, o określonych powierzchniach wymiany ciepła i ich rozmieszczeniu w ogrzewanych pomieszczeniach, mogą to być baterie sekcji grzejnikowych lub innego typu wymienniki ciepła. Punkty ich umieszczenia są wskazane na planach domu lub mieszkania.

punkty mocowania urządzeń grzewczych,

Po ustaleniu na planie wymaganej konfiguracji systemu należy ją narysować w rzucie aksonometrycznym dla wszystkich kondygnacji. W takim schemacie każdemu grzejnikowi przypisywany jest numer, wskazana jest maksymalna moc cieplna. Ważnym elementem, wskazanym również dla urządzenia termicznego na schemacie, jest szacunkowa długość odcinka rurociągu do jego podłączenia.

Zapis i kolejność wykonania

Plany muszą koniecznie wskazywać z góry określony pierścień cyrkulacyjny, zwany głównym. Jest to koniecznie obieg zamknięty, obejmujący wszystkie odcinki rurociągu systemowego o najwyższym natężeniu przepływu chłodziwa. W przypadku systemów dwururowych sekcje te idą od kotła (źródła energii cieplnej) do najbardziej oddalonego urządzenia termicznego iz powrotem do kotła. W przypadku systemów jednorurowych pobierany jest odcinek odgałęzienia - pion i tył.

Jednostką obliczeniową jest odcinek rurociągu o stałej średnicy i prądzie (natężeniu przepływu) nośnika energii cieplnej. Jego wartość określana jest na podstawie bilansu cieplnego pomieszczenia. Przyjęto pewną kolejność oznaczania takich segmentów, zaczynając od kotła (źródło ciepła, generator energii cieplnej), są one ponumerowane. W przypadku odgałęzień od linii zasilającej rurociągu ich oznaczenie odbywa się wielkimi literami w kolejności alfabetycznej. Ta sama litera z kreską wskazuje punkt odbioru każdej gałęzi na głównym rurociągu powrotnym.

W oznaczeniu początku gałęzi urządzeń grzewczych wskazany jest numer podłogi (systemy poziome) lub oddział - pion (pion). Ta sama liczba, ale z suwem, jest umieszczona w miejscu ich połączenia z linią powrotną w celu zbierania przepływów chłodziwa. Razem te oznaczenia składają się na numer każdej gałęzi obliczonej sekcji.Numeracja jest zgodna z ruchem wskazówek zegara od lewego górnego rogu planu. Zgodnie z planem określana jest również długość każdej gałęzi, błąd nie przekracza 0,1 m.

Nie wchodząc w szczegóły należy stwierdzić, że dalsze obliczenia pozwalają określić średnice rur każdego odcinka instalacji grzewczej, straty ciśnienia na nich oraz zrównoważyć hydraulicznie wszystkie pierścienie cyrkulacyjne w złożonych instalacjach podgrzewania wody.

Wyznaczanie średnicy rury

Aby ostatecznie określić średnicę i grubość rur grzewczych, pozostaje omówienie kwestii strat ciepła.

Maksymalna ilość ciepła opuszcza pomieszczenie przez ściany - do 40%, przez okna - 15%, podłogę - 10%, wszystko inne przez strop/dach. Mieszkanie charakteryzuje się stratami głównie przez okna i moduły balkonowe.

W ogrzewanych pomieszczeniach występuje kilka rodzajów strat ciepła:

1. Strata ciśnienia przepływu w rurze. Parametr ten jest wprost proporcjonalny do iloczynu strat tarcia właściwego wewnątrz rury (dostarczonych przez producenta) i całkowitej długości rury. Ale biorąc pod uwagę obecne zadanie, takie straty można zignorować.
2. Utrata ciśnienia na lokalnych rezystancjach rur - koszty ciepła na kształtkach i wewnątrz urządzenia. Ale biorąc pod uwagę uwarunkowania problemu, niewielką liczbę zagięć kształtek i liczbę grzejników, takie straty można pominąć.
3. Straty ciepła na podstawie lokalizacji mieszkania. Istnieje inny rodzaj kosztów ogrzewania, ale jest on bardziej związany z położeniem pomieszczenia w stosunku do reszty budynku. Dla zwykłego mieszkania, które znajduje się pośrodku domu i sąsiaduje lewo/prawo/góra/dół z innymi mieszkaniami, straty ciepła przez ściany boczne, sufit i podłogę są prawie równe „0”.

Można liczyć się tylko ze stratami przez frontową część mieszkania - balkon i środkowe okno świetlicy. Ale to pytanie zamyka się, dodając 2-3 sekcje do każdego z grzejników.

Wartość średnicy rury dobierana jest w zależności od natężenia przepływu chłodziwa i prędkości jego cyrkulacji w sieci grzewczej

Analizując powyższe informacje, warto zauważyć, że dla obliczonej prędkości ciepłej wody w układzie grzewczym znana jest tabelaryczna prędkość ruchu cząstek wody względem ścianki rury w pozycji poziomej 0,3-0,7 m/s.

Aby pomóc kreatorowi, przedstawiamy tzw. listę kontrolną wykonywania obliczeń dla typowego obliczenia hydraulicznego instalacji grzewczej:

• zbieranie danych i obliczanie mocy kotłów;
• objętość i prędkość chłodziwa;
• straty ciepła i średnica rury.

Czasami podczas obliczeń można uzyskać wystarczająco dużą średnicę rury, aby pokryć obliczoną objętość chłodziwa. Ten problem można rozwiązać, zwiększając wydajność kotła lub dodając dodatkowy zbiornik wyrównawczy.

Na naszej stronie internetowej znajduje się blok artykułów poświęconych obliczeniom systemu grzewczego, radzimy przeczytać:

1. Obliczenia termiczne systemu grzewczego: jak poprawnie obliczyć obciążenie systemu
2. Obliczanie ogrzewania wody: wzory, zasady, przykłady realizacji
3. Obliczenia cieplne budynku: specyfika i wzory do wykonywania obliczeń + przykłady praktyczne

Moc generatora ciepła

Jednym z głównych elementów systemu grzewczego jest kocioł: elektryczny, gazowy, kombinowany - na tym etapie nie ma to znaczenia. Ponieważ jego główna cecha jest dla nas ważna - moc, czyli ilość energii na jednostkę czasu, która zostanie poświęcona na ogrzewanie.

Moc samego kotła określa poniższy wzór:

Wkotł = (Sroom*Wspecyficzny) / 10,

gdzie:

• Sroom - suma powierzchni wszystkich pomieszczeń wymagających ogrzewania;
• Wspecyficzna - moc właściwa, uwzględniająca warunki klimatyczne miejsca (dlatego konieczne było poznanie klimatu regionu).

Charakterystycznie dla różnych stref klimatycznych mamy następujące dane:

• regiony północne - 1,5 - 2 kW / m2;
• strefa centralna - 1 - 1,5 kW / m2;
• regiony południowe - 0,6 - 1 kW / m2.

Liczby te są raczej warunkowe, niemniej jednak dają jasną odpowiedź liczbową dotyczącą wpływu środowiska na system ogrzewania mieszkania.

Ta mapa pokazuje strefy klimatyczne o różnych reżimach temperaturowych. To zależy od lokalizacji mieszkania względem strefy, ile trzeba wydać na ogrzewanie metr kwadratowy kilowata energii (+)

Wielkość powierzchni mieszkania do ogrzania jest równa całkowitej powierzchni mieszkania i wynosi 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (bez balkonu). Moc właściwa kotła dla regionu centralnego z mroźnymi zimami wynosi 1,4 kW/m2. Tak więc w naszym przykładzie obliczona moc kotła grzewczego jest równoważna 8,08 kW.

Obliczanie mocy cieplnej systemu grzewczego

Moc cieplna systemu grzewczego to ilość ciepła, którą należy wytworzyć w domu, aby zapewnić komfortowy tryb życia w zimnych porach roku.

Obliczenia termiczne domu

Istnieje zależność pomiędzy całkowitą powierzchnią grzewczą a mocą kotła. Jednocześnie moc kotła musi być większa lub równa mocy wszystkich urządzeń grzewczych (grzejników). Standardowa kalkulacja ciepłownicza dla lokali mieszkalnych jest następująca: 100 W mocy na 1 m2 ogrzewanej powierzchni plus 15 - 20% rezerwy.

Obliczenie liczby i mocy urządzeń grzewczych (grzejników) należy przeprowadzić indywidualnie dla każdego pomieszczenia.Każdy grzejnik ma określoną moc cieplną. W promiennikach sekcyjnych moc całkowita jest sumą mocy wszystkich użytych sekcji.

W prostych systemach grzewczych powyższe metody obliczania mocy są wystarczające. Wyjątkiem są budynki o niestandardowej architekturze, które posiadają duże przeszklenia, wysokie sufity i inne źródła dodatkowych strat ciepła. W takim przypadku wymagana będzie bardziej szczegółowa analiza i obliczenia przy użyciu mnożników.

Obliczenia termotechniczne uwzględniające straty ciepła domu

Obliczenie strat ciepła w domu należy wykonać dla każdego pomieszczenia z osobna, z uwzględnieniem okien, drzwi i ścian zewnętrznych.

Bardziej szczegółowo do danych dotyczących strat ciepła wykorzystywane są następujące dane:

• Grubość i materiał ścian, powłok.
• Konstrukcja i materiał dachu.
• Rodzaj i materiał podkładu.
• Rodzaj przeszklenia.
• Typ jastrychu podłogowego.

Aby określić minimalną wymaganą moc systemu grzewczego, biorąc pod uwagę straty ciepła, można skorzystać z następującego wzoru:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, gdzie:

Qt to obciążenie cieplne pomieszczenia.

V to objętość ogrzewanego pomieszczenia (szerokość × długość × wysokość), m³.

ΔT to różnica między temperaturą powietrza na zewnątrz a wymaganą temperaturą w pomieszczeniu, °C.

K to współczynnik strat ciepła budynku.

860 - przeliczenie współczynnika na kWh.

Współczynnik strat ciepła budynku K zależy od rodzaju konstrukcji i izolacji pomieszczenia:

K	Typ konstrukcji
3 — 4	Dom bez izolacji termicznej to konstrukcja uproszczona lub konstrukcja wykonana z blachy falistej.
2 — 2,9	Dom o niskiej izolacyjności termicznej - uproszczona konstrukcja budynku, mur pojedynczy, uproszczona konstrukcja okien i dachu.
1 — 1,9	Średnia izolacja - konstrukcja standardowa, podwójna cegła, kilka okien, standardowy dach.
0,6 — 0,9	Wysoka izolacyjność termiczna - ulepszona konstrukcja, ocieplone mury ceglane, mało okien, ocieplona podłoga, wysokiej jakości termoizolacja kołpaka.

Różnica między temperaturą powietrza na zewnątrz a wymaganą temperaturą wewnętrzną ΔT jest określana na podstawie określonych warunków pogodowych i wymaganego poziomu komfortu w domu. Na przykład, jeśli temperatura na zewnątrz wynosi -20 °C, a wewnątrz planowana jest +20 °C, to ΔT = 40 °C.

Jak obliczyć moc kotła gazowego dla powierzchni domu?

Aby to zrobić, będziesz musiał użyć formuły:

W tym przypadku Mk jest rozumiany jako pożądana moc cieplna w kilowatach. W związku z tym S to powierzchnia twojego domu w metrach kwadratowych, a K to moc właściwa kotła - „dawka” energii zużytej na ogrzewanie 10 m2.

Obliczanie mocy kotła gazowego

Jak obliczyć powierzchnię? Przede wszystkim zgodnie z planem mieszkania. Ten parametr jest wskazany w dokumentach domu. Nie chcesz szukać dokumentów? Następnie będziesz musiał pomnożyć długość i szerokość każdego pokoju (w tym kuchnię, ogrzewany garaż, łazienkę, toaletę, korytarze itd.) sumując wszystkie otrzymane wartości.

Gdzie mogę uzyskać wartość mocy właściwej kotła? Oczywiście w literaturze przedmiotu.

Jeśli nie chcesz „grzebać” w katalogach, weź pod uwagę następujące wartości tego współczynnika:

• Jeśli w Twojej okolicy temperatura w zimie nie spadnie poniżej -15 stopni Celsjusza, właściwy współczynnik mocy wyniesie 0,9-1 kW/m2.
• Jeśli zimą zaobserwujesz mrozy do -25 ° C, twój współczynnik wynosi 1,2-1,5 kW / m2.
• Jeśli zimą temperatura spadnie do -35 ° C i niżej, to w obliczeniach mocy cieplnej będziesz musiał operować wartością 1,5-2,0 kW / m2.

W rezultacie moc kotła ogrzewającego budynek o powierzchni 200 „kwadratów”, położony w regionie moskiewskim lub leningradzkim, wynosi 30 kW (200 x 1,5 / 10).

Jak obliczyć moc kotła grzewczego na objętość domu?

W takim przypadku będziemy musieli się oprzeć na stratach cieplnych konstrukcji, obliczonych według wzoru:

Przez Q w tym przypadku rozumiemy obliczoną stratę ciepła. Z kolei V to objętość, a ∆T to różnica temperatur pomiędzy wnętrzem i otoczeniem budynku. Pod k rozumie się współczynnik rozpraszania ciepła, który zależy od bezwładności materiałów budowlanych, skrzydła drzwiowego i skrzydeł okiennych.

Obliczamy objętość domku

Jak określić głośność? Oczywiście zgodnie z planem budowy. Lub po prostu mnożąc powierzchnię przez wysokość sufitów. Różnica temperatur jest rozumiana jako „luka” między ogólnie przyjętą wartością „pokojową” - 22-24 ° C - a średnimi odczytami termometru w zimie.

Współczynnik rozpraszania ciepła zależy od wytrzymałości cieplnej konstrukcji.

Dlatego w zależności od zastosowanych materiałów budowlanych i technologii współczynnik ten przyjmuje następujące wartości:

• Od 3,0 do 4,0 - dla magazynów bezramowych lub magazynów ramowych bez izolacji ścian i dachu.
• Od 2,0 do 2,9 - dla budynków technicznych z betonu i cegły, uzupełnionych o minimalną izolację termiczną.
• Od 1,0 do 1,9 - dla starych domów budowanych przed erą technologii energooszczędnych.
• Od 0,5 do 0,9 - dla domów nowoczesnych budowanych zgodnie z nowoczesnymi standardami energooszczędnymi.

W efekcie moc kotła ogrzewającego nowoczesny, energooszczędny budynek o powierzchni 200 m2 i 3 metrowym stropie, położony w strefie klimatycznej z 25-stopniowymi mrozami, sięga 29,5 kW ( 200x3x (22 + 25) x0,9/860).

Jak obliczyć moc kotła z obiegiem ciepłej wody?

Dlaczego potrzebujesz 25% zapasu? Przede wszystkim w celu uzupełnienia kosztów energii dzięki „odpływowi” ciepła do wymiennika c.w.u. podczas pracy dwóch obiegów. Mówiąc najprościej: abyś nie zamarzł po wzięciu prysznica.

Kocioł na paliwo stałe Spark KOTV - 18V z obiegiem ciepłej wody

W rezultacie kocioł dwuprzewodowy obsługujący systemy ogrzewania i ciepłej wody w domu o powierzchni 200 „kwadratów”, który znajduje się na północ od Moskwy, na południe od Petersburga, powinien generować co najmniej 37,5 kW mocy cieplnej (30 x 125%).

Jaki jest najlepszy sposób obliczania — według powierzchni czy według objętości?

W takim przypadku możemy udzielić jedynie następującej porady:

• Jeśli masz standardowy układ z wysokością sufitu do 3 metrów, policz według powierzchni.
• Jeśli wysokość sufitu przekracza znak 3 metrów lub jeśli powierzchnia budynku przekracza 200 metrów kwadratowych - policz według objętości.

Ile kosztuje „dodatkowy” kilowat?

Biorąc pod uwagę 90% sprawność zwykłego kotła, do wytworzenia 1 kW mocy cieplnej konieczne jest zużycie co najmniej 0,09 m3 gazu ziemnego o wartości opałowej 35 000 kJ/m3. Czyli około 0,075 m3 paliwa o maksymalnej wartości opałowej 43 000 kJ/m3.

W rezultacie w okresie grzewczym błąd w obliczeniach na 1 kW będzie kosztował właściciela 688-905 rubli.Dlatego bądź ostrożny w swoich obliczeniach, kupuj kotły z regulowaną mocą i nie staraj się „nadmiernie” mocy grzewczej swojego grzejnika.

Polecamy również zobaczenie:

• Kotły gazowe LPG
• Dwuprzewodowe kotły na paliwo stałe do długiego spalania
• Ogrzewanie parowe w prywatnym domu
• Komin do kotła na paliwo stałe

Odnośnie prac wstępnych.

Ze względu na to, że obliczenia hydrauliczne wymagają dużo czasu i wysiłku, musimy najpierw wykonać kilka obliczeń:

1. Określ równowagę pomieszczeń i pomieszczeń, które są ogrzewane.
2. Zdecyduj o rodzaju urządzenia grzewczego i wymiennika ciepła. Ułóż je zgodnie z ogólnym planem budynku.
3. Przed przystąpieniem do obliczeń należy wybrać rurociągi i zdecydować o konfiguracji systemu grzewczego jako całości.
4. Konieczne jest wykonanie rysunku układu, najlepiej diagramu aksonometrycznego. Wskaż w nim długość odcinków, liczby i wielkość obciążenia.
5. Pierścień cyrkulacyjny należy również zainstalować wcześniej.

Ważny! Jeśli obliczenia dotyczą domu drewnianego, nie będzie różnic między nim a cegłą, betonem itp.

nie będzie.

Zużycie chłodziwa

Natężenie przepływu chłodziwa oblicza się według wzoru:

,
gdzie Q jest całkowitą mocą systemu grzewczego, kW; wzięte z obliczeń strat ciepła budynku

Cp to właściwa pojemność cieplna wody, kJ/(kg*deg.C); do obliczeń uproszczonych przyjmujemy równe 4,19 kJ/(kg*stopnie C)

ΔPt to różnica temperatur na wlocie i wylocie; zazwyczaj bierzemy dostawę i zwrot kotła

Kalkulator przepływu nośnika ciepła (tylko dla wody)
Q = kW; Δt = oC; m = l/s
W ten sam sposób możesz obliczyć natężenie przepływu chłodziwa w dowolnym odcinku rury.Sekcje są dobierane tak, aby rura miała tę samą prędkość wody. Zatem podział na sekcje następuje przed tee lub przed redukcją. Konieczne jest zsumowanie mocy wszystkich grzejników, do których płyn chłodzący przepływa przez każdy odcinek rury. Następnie zastąp tę wartość powyższą formułą. Obliczenia te należy wykonać dla rur przed każdym grzejnikiem.

Obliczenia hydrauliczne instalacji grzewczej - przykład obliczeniowy

Jako przykład rozważ dwururowy system ogrzewania grawitacyjnego.

Dane wyjściowe do obliczeń:

• obliczone obciążenie cieplne układu - Qsp. = 133 kW;
• parametry systemu - tg = 750С, tо = 600С;
• natężenie przepływu chłodziwa (obliczone) – Vco = 7,6 m3/h;
• instalacja grzewcza jest połączona z kotłami poprzez hydrauliczny separator typu poziomego;
• automatyzacja każdego z kotłów przez cały rok utrzymuje stałą temperaturę chłodziwa na wylocie - tg = 800C;
• na wlocie każdego dystrybutora zainstalowany jest automatyczny regulator różnicy ciśnień;
• system grzewczy z dystrybutorów jest montowany z rur metalowo-plastikowych, a doprowadzenie ciepła do dystrybutorów odbywa się za pomocą rur stalowych (wodno-gazowych).

Średnice odcinków rurociągu dobrano za pomocą nomogramu dla zadanej prędkości chłodziwa 0,4-0,5 m/s.

W sekcji 1 zamontowany jest zawór DN 65. Jego opór wg informacji producenta wynosi 800 Pa.

W sekcji 1a zainstalowano filtr o średnicy 65 mm i przepustowości 55 m3/h. Opór tego elementu będzie wynosił:

0,1 x (G / kv) x 2 \u003d 0,1 x (7581/55) x 2 \u003d 1900 Pa.

Opór zaworu trójdrożnego dу = 40 mm i kv = 25 m3/h wyniesie 9200 Pa.

Podobnie przeprowadzane są obliczenia pozostałych części systemu zaopatrzenia w ciepło dystrybutorów. Przy obliczaniu systemu grzewczego główny pierścień cyrkulacyjny jest wybierany z dystrybutora przez najbardziej obciążone urządzenie grzewcze. Obliczenia hydrauliczne wykonywane są w pierwszym kierunku.

Zużycie chłodziwa

Zużycie chłodziwa

Aby pokazać, w jaki sposób przeprowadza się obliczenia hydrauliczne ogrzewania, weźmy na przykład prosty schemat ogrzewania, który obejmuje kocioł grzewczy i grzejniki grzewcze o kilowatowym zużyciu ciepła. A w systemie jest 10 takich grzejników.

Tutaj ważne jest, aby poprawnie podzielić cały schemat na sekcje, a jednocześnie ściśle przestrzegać jednej zasady - w każdej sekcji średnica rur nie powinna się zmieniać. Tak więc pierwsza sekcja to rurociąg od kotła do pierwszego grzejnika. Drugi odcinek to rurociąg między pierwszym a drugim grzejnikiem

I tak dalej

Drugi odcinek to rurociąg między pierwszym a drugim grzejnikiem. I tak dalej

Tak więc pierwsza sekcja to rurociąg od kotła do pierwszego grzejnika. Drugi odcinek to rurociąg między pierwszym a drugim grzejnikiem. I tak dalej.

Jak zachodzi wymiana ciepła i jak spada temperatura chłodziwa? Dostając się do pierwszego grzejnika, płyn chłodzący oddaje część ciepła, które zmniejsza się o 1 kilowat. To w pierwszej sekcji obliczenia hydrauliczne są dokonywane poniżej 10 kilowatów. Ale w drugiej części jest już poniżej 9. I tak dalej ze spadkiem.

Istnieje wzór, za pomocą którego można obliczyć natężenie przepływu chłodziwa:

G \u003d (3,6 x Qch) / (z x (tr-to))

Qch to obliczone obciążenie cieplne witryny. W naszym przykładzie dla pierwszej sekcji jest to 10 kW, dla drugiej 9.

c jest jednostkową pojemnością cieplną wody, wskaźnik jest stały i równy 4,2 kJ / kg x C;

tr jest temperaturą chłodziwa na wejściu do sekcji;

to temperatura chłodziwa na wyjściu z zakładu.

…i przez cały okres eksploatacji systemu

Chcemy, aby układ hydrauliczny działał tak, jak powinien przez cały okres eksploatacji. Dzięki TA SCOPE i TA Select możesz łatwo sprawdzić, czy system działa prawidłowo.

W przepływie TA SCOPE wprowadza się różnicę ciśnień, 2 temperatury, różnicę temperatur i moc. Aby przeanalizować te zmierzone dane, są one ładowane do TA Select.

Później zbieranie danych podstawowych, określając straty ciepła domu i moc grzejników, pozostaje wykonać obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego. Prawidłowo wykonany jest gwarancją poprawnej, cichej, stabilnej i niezawodnej pracy systemu grzewczego. Ponadto jest to sposób na uniknięcie niepotrzebnych inwestycji kapitałowych i kosztów energii.

Obliczanie objętości wody i pojemności zbiornika wyrównawczego

Aby obliczyć wydajność zbiornika wyrównawczego, który jest obowiązkowy dla każdego zamkniętego systemu grzewczego, musisz zrozumieć zjawisko zwiększania się w nim objętości cieczy. Wskaźnik ten jest szacowany z uwzględnieniem zmian głównych cech wydajności, w tym wahań jego temperatury. W tym przypadku waha się ona w bardzo szerokim zakresie - od temperatury pokojowej +20 stopni do wartości roboczych w granicach 50-80 stopni.

Objętość zbiornika wyrównawczego będzie można obliczyć bez zbędnych problemów, jeśli zastosujesz przybliżone oszacowanie, które zostało sprawdzone w praktyce.Opiera się na doświadczeniu w obsłudze sprzętu, zgodnie z którym objętość zbiornika wyrównawczego wynosi około jednej dziesiątej całkowitej ilości chłodziwa krążącego w układzie.

Jednocześnie brane są pod uwagę wszystkie jego elementy, w tym grzejniki (akumulatory), a także płaszcz wodny zespołu kotłowego. Aby określić dokładną wartość pożądanego wskaźnika, musisz wziąć paszport używanego sprzętu i znaleźć w nim elementy dotyczące pojemności akumulatorów i zbiornika roboczego kotła. Po ich ustaleniu nietrudno znaleźć nadmiar płynu chłodzącego w układzie

Aby to zrobić, najpierw oblicza się powierzchnię przekroju rur polipropylenowych, a następnie wynikową wartość mnoży się przez długość rurociągu. Po zsumowaniu dla wszystkich gałęzi systemu grzewczego dodawane są do nich numery pobrane z paszportu dla grzejników i kotła. Następnie odlicza się jedną dziesiątą całości

Po ich ustaleniu nietrudno znaleźć nadmiar chłodziwa w układzie. Aby to zrobić, najpierw oblicza się powierzchnię przekroju rur polipropylenowych, a następnie wynikową wartość mnoży się przez długość rurociągu. Po zsumowaniu dla wszystkich gałęzi systemu grzewczego dodawane są do nich numery pobrane z paszportu dla grzejników i kotła. Następnie liczona jest jedna dziesiąta całości.

Narzędzia w menu głównym Valtec

Valtec, jak każdy inny program, ma menu główne na górze.

Klikamy przycisk „Plik” iw podmenu, które się otworzy, widzimy standardowe narzędzia znane każdemu użytkownikowi komputera z innych programów:

Uruchomiony zostaje program "Kalkulator" wbudowany w Windows - do wykonywania obliczeń:

Za pomocą „Konwertera” przekonwertujemy jedną jednostkę miary na drugą:

Są tu trzy kolumny:

Po lewej stronie wybieramy wielkość fizyczną, z jaką pracujemy, na przykład ciśnienie. W środkowej kolumnie - jednostka, z której chcesz przeliczyć (na przykład Paskale - Pa), a po prawej - na którą chcesz przeliczyć (na przykład na atmosfery techniczne). W lewym górnym rogu kalkulatora znajdują się dwie linie, wartość uzyskaną podczas obliczeń przeniesiemy do górnej, a przeliczenie na wymagane jednostki miary zostanie natychmiast wyświetlone w dolnej ... Ale będziemy porozmawiaj o tym w odpowiednim czasie, jeśli chodzi o praktykę.

W międzyczasie kontynuujemy zapoznawanie się z menu „Narzędzia”. Generator formularzy:

Jest to niezbędne dla projektantów realizujących projekty na zamówienie. Jeśli zajmujemy się ogrzewaniem tylko w naszym domu, nie potrzebujemy Generatora Form.

Następny przycisk w menu głównym programu Valtec to „Style”:

Służy do kontrolowania wyglądu okna programu - dopasowuje się do oprogramowania zainstalowanego na Twoim komputerze. Dla mnie to taki zbędny gadżet, bo należę do tych, dla których najważniejsze są nie „warcaby”, ale dotarcie tam. I sam decydujesz.

Przyjrzyjmy się bliżej narzędziom pod tym przyciskiem.

W „Klimatologii” wybieramy obszar budowy:

Straty ciepła w domu zależą nie tylko od materiałów ścian i innych konstrukcji, ale także od klimatu panującego na terenie, w którym znajduje się budynek. W związku z tym wymagania dotyczące systemu grzewczego zależą od klimatu.

W lewej kolumnie znajdujemy obszar, w którym mieszkamy (republika, region, region, miasto). Jeśli naszej osady nie ma, wybierz najbliższą.

"Materiały". Oto parametry różnych materiałów budowlanych stosowanych przy budowie domów.Dlatego przy gromadzeniu danych wyjściowych (patrz poprzednie materiały projektowe) wymieniliśmy materiały ścian, podłóg, sufitów:

Narzędzie do otworów. Oto informacje o otworach drzwiowych i okiennych:

"Rury". Tutaj zebrane są informacje o parametrach rur stosowanych w systemach grzewczych: wymiarach wewnętrznych i zewnętrznych, współczynnikach oporu, chropowatości powierzchni wewnętrznych:

Będziemy tego potrzebować w obliczeniach hydraulicznych - do określenia mocy pompy obiegowej.

„Grzejniki”. Właściwie nie ma tu nic poza charakterystyką tych chłodziw, które można wlać do systemu grzewczego domu:

Te cechy to pojemność cieplna, gęstość, lepkość.

Woda nie zawsze jest używana jako chłodziwo, zdarza się, że do systemu wlewa się płyny przeciw zamarzaniu, które zwykli ludzie nazywają „nie zamarzaniem”. O wyborze płynu chłodzącego porozmawiamy w osobnym artykule.

„Konsumenci” do obliczania systemu grzewczego nie są potrzebni, ponieważ to narzędzie do obliczania systemów zaopatrzenia w wodę:

„KMS” (współczynniki lokalnego oporu):

Każde urządzenie grzewcze (grzejnik, zawór, termostat itp.) Tworzy opór wobec ruchu chłodziwa, a te opory należy wziąć pod uwagę, aby prawidłowo dobrać moc pompy obiegowej.

„Urządzenia zgodne z DIN”. To, podobnie jak „Konsumenci”, dotyczy bardziej systemów zaopatrzenia w wodę:

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Cechy, zalety i wady naturalnych i wymuszonych systemów obiegu chłodziwa do systemów grzewczych:

Podsumowując obliczenia obliczeń hydraulicznych, otrzymaliśmy określone właściwości fizyczne przyszłego systemu grzewczego.

Oczywiście jest to uproszczony schemat obliczeniowy, który podaje przybliżone dane dotyczące obliczeń hydraulicznych instalacji grzewczej typowego mieszkania dwupokojowego.

Czy próbujesz samodzielnie przeprowadzić obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego? A może nie zgadzasz się z przedstawionym materiałem? Czekamy na Wasze komentarze i pytania - blok opinii znajduje się poniżej.