Calcul hidraulic al sistemului de încălzire pe un exemplu concret

Ecuații de bază ale calculului hidraulic al unei conducte de gaz

Pentru a calcula mișcarea gazului prin conducte, se iau valorile diametrului conductei, consumul de combustibil și pierderea de presiune. Calculat în funcție de natura mișcării. Cu laminar - calculele se fac strict matematic conform formulei:

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

• ∆Р – kgm2, pierdere de sarcină prin frecare;
• ω – m/s, viteza combustibilului;
• D - m, diametrul conductei;
• L - m, lungimea conductei;
• μ este kg sec/m2, vâscozitatea fluidului.

Cu mișcarea turbulentă, este imposibil să se aplice calcule matematice precise din cauza caracterului aleatoriu al mișcării. Prin urmare, se folosesc coeficienți determinați experimental.

Se calculează după formula:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), unde:

• P1 și P2 sunt presiuni la începutul și la sfârșitul conductei, kg/m2;
• λ este coeficientul de rezistență adimensională;
• ω – m/sec, viteza medie a fluxului de gaz peste secțiunea conductei;
• ρ – kg/m3, densitatea combustibilului;
• D - m, diametrul conductei;
• g – m/sec2, accelerație datorată gravitației.

Video: Fundamentele calculului hidraulic al conductelor de gaz

O selecție de întrebări

• Mihail, Lipetsk — Ce discuri ar trebui folosite pentru tăierea metalelor?
• Ivan, Moscova — Care este GOST-ul tablei de oțel laminate?
• Maksim, Tver — Care sunt cele mai bune rafturi pentru depozitarea produselor din metal laminate?
• Vladimir, Novosibirsk — Ce înseamnă prelucrarea cu ultrasunete a metalelor fără utilizarea de substanțe abrazive?
• Valery, Moscova - Cum să forjați un cuțit dintr-un rulment cu propriile mâini?
• Stanislav, Voronezh — Ce echipament este folosit pentru producția de conducte de aer din oțel galvanizat?

Cum să lucrezi în EXCEL

Utilizarea tabelelor Excel este foarte convenabilă, deoarece rezultatele calculului hidraulic sunt întotdeauna reduse la o formă tabelară. Este suficient să determinați succesiunea acțiunilor și să pregătiți formule exacte.

Introducerea datelor inițiale

Se selectează o celulă și se introduce o valoare. Toate celelalte informații sunt pur și simplu luate în considerare.

Celulă	Valoare	Sens, denumire, unitate de expresie
D4	45,000	Consumul de apă G în t/h
D5	95,0	Temperatura de intrare staniu în °C
D6	70,0	Temperatura de ieșire tot în °C
D7	100,0	Diametru interior d, mm
D8	100,000	Lungime, L în m
D9	1,000	Rugozitatea țevii echivalentă ∆ în mm
D10	1,89	Cantitatea de cote rezistențe locale - Σ(ξ)

• valoarea din D9 este preluată din director;
• valoarea din D10 caracterizeaza rezistenta la suduri.

Formule și algoritmi

Selectăm celulele și introducem algoritmul, precum și formulele hidraulicei teoretice.

Celulă	Algoritm	Formulă	Rezultat	Valoarea rezultatului
D12	!EROARE! D5 nu conține un număr sau o expresie	tav=(tin+tout)/2	82,5	Temperatura medie a apei tav în °C
D13	!EROARE! D12 nu conține un număr sau o expresie	n=0,0178/(1+0,0337*tav+0,000221*tav2)	0,003368	coeficientul cinematic. vâscozitatea apei - n, cm2/s la tav
D14	!EROARE! D12 nu conține un număr sau o expresie	ρ=(-0,003*tav2-0,1511*tav+1003, 1)/1000	0,970	Densitatea medie a apei ρ, t/m3 la tav
D15	!EROARE! D4 nu conține un număr sau o expresie	G’=G*1000/(ρ*60)	773,024	Consum de apă G’, l/min
D16	!EROARE! D4 nu conține un număr sau o expresie	v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600)	1,640	Viteza apei v, m/s
D17	!EROARE! D16 nu conține un număr sau o expresie	Re=v*d*10/n	487001,4	Numărul Reynolds Re
D18	!EROARE! Celula D17 nu există	λ=64/Re la Re≤2320 λ=0,0000147*Re la 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 la Re≥4000	0,035	Coeficientul de frecare hidraulic λ
D19	!EROARE! Celula D18 nu există	R=λ*v2*ρ*100/(2*9,81*d)	0,004645	Pierderea de presiune specifică prin frecare R, kg/(cm2*m)
D20	!EROARE! Celula D19 nu există	dPtr=R*L	0,464485	Pierderea de presiune prin frecare dPtr, kg/cm2
D21	!EROARE! Celula D20 nu există	dPtr=dPtr*9,81*10000	45565,9	și respectiv Pa D20
D22	!EROARE! D10 nu conține un număr sau o expresie	dPms=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9,81*10)	0,025150	Pierderea de presiune în rezistențe locale dPms în kg/cm2
D23	!EROARE! Celula D22 nu există	dPtr \u003d dPms * 9,81 * 10000	2467,2	şi Pa respectiv D22
D24	!EROARE! Celula D20 nu există	dP=dPtr+dPms	0,489634	Pierderea de presiune estimată dP, kg/cm2
D25	!EROARE! Celula D24 nu există	dP=dP*9,81*10000	48033,1	şi Pa respectiv D24
D26	!EROARE! Celula D25 nu există	S=dP/G2	23,720	Caracteristica de rezistență S, Pa/(t/h)2

• valoarea D15 este recalculată în litri, astfel încât este mai ușor de perceput debitul;
• celula D16 - adăugați formatare conform condiției: „Dacă v nu se încadrează în intervalul 0,25 ... 1,5 m/s, atunci fundalul celulei este roșu / fontul este alb”.

Pentru conductele cu o diferență de înălțime între intrare și ieșire, la rezultate se adaugă presiunea statică: 1 kg / cm2 la 10 m.

Înregistrarea rezultatelor

Schema de culori a autorului are o sarcină funcțională:

• Celulele turcoaz deschis conțin datele originale - pot fi modificate.
• Celulele de culoare verde pal sunt constante de intrare sau date care pot fi puțin modificate.
• Celulele galbene sunt calcule preliminare auxiliare.
• Celulele galben deschis sunt rezultatele calculelor.
• Fonturi:
  • albastru - date inițiale;
  • negru - rezultate intermediare/non-principale;
  • roșu - rezultatele principale și finale ale calculului hidraulic.

Rezultate în foaia de calcul Excel

Exemplu de la Alexander Vorobyov

Un exemplu de calcul hidraulic simplu în Excel pentru o secțiune orizontală a conductei.

Date inițiale:

• lungimea conductei 100 metri;
• ø108 mm;
• grosimea peretelui 4 mm.

Tabelul rezultatelor calculului rezistențelor locale

Complicând calculele pas cu pas în Excel, stăpânești mai bine teoria și economisești parțial în munca de proiectare. Datorită unei abordări competente, sistemul dumneavoastră de încălzire va deveni optim din punct de vedere al costurilor și al transferului de căldură.

Calculul diametrului conductelor sistemului de încălzire

Acest calcul se bazează pe o serie de parametri. Mai întâi trebuie să definiți puterea termică a sistemului de încălzire, apoi calculați cu ce viteză se va deplasa lichidul de răcire - apă caldă sau alt tip de lichid de răcire - prin țevi. Acest lucru va ajuta la efectuarea calculelor cât mai precis posibil și la evitarea inexactităților.

Calculul puterii sistemului de încălzire

Calculul se face după formula. Pentru a calcula puterea sistemului de încălzire, trebuie să înmulțiți volumul camerei încălzite cu coeficientul de pierdere de căldură și diferența dintre temperatura de iarnă din interiorul și din afara camerei, apoi împărțiți valoarea rezultată la 860.

Dacă clădirea are parametri standard, atunci calculul se poate face în ordinea medie.

Pentru a determina temperatura rezultată, temperatura medie exterioară în sezonul de iarnă și temperatura internă nu trebuie să fie mai mici decât cea reglementată de cerințele sanitare.

Viteza lichidului de răcire în sistem

Conform standardelor, viteza de mișcare a lichidului de răcire prin conductele de încălzire ar trebui depășește 0,2 metri pe secundă. Această cerință se datorează faptului că la o viteză mai mică de mișcare aerul este eliberat din lichid, ceea ce duce la blocaje de aer care pot perturba funcționarea întregului sistem de încălzire.

Nivelul de viteză superioară nu trebuie să depășească 1,5 metri pe secundă, astfel poate provoca zgomot în sistem.

În general, este de dorit să se mențină o barieră de viteză medie pentru a crește circulația și, prin urmare, a crește productivitatea sistemului. Cel mai adesea, pompe speciale sunt folosite pentru a realiza acest lucru.

Calculul diametrului conductei sistemului de încălzire

înlocuirea întregului sistem de conducte.

Diametrul conductei este calculat folosind formula speciala.Include:

• diametrul dorit
• puterea termică a sistemului
• viteza lichidului de răcire
• diferența dintre temperaturile de alimentare și retur ale sistemului de încălzire.

Această diferență de temperatură trebuie aleasă pe baza cerințe de intrare(nu mai puțin de 95 de grade) și pe linia de întoarcere (de regulă, sunt 65-70 de grade). Pe baza acestui fapt, diferența de temperatură este de obicei considerată 20 de grade.

Pregătirea calculului

Efectuarea unui calcul calitativ și detaliat ar trebui să fie precedată de o serie de măsuri pregătitoare pentru implementarea graficelor de calcul. Această parte poate fi numită colecția de informații pentru calcul. Fiind cea mai dificilă parte în 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.

puncte de fixare pentru dispozitive de încălzire,

După stabilirea configurației necesare a sistemului pe plan, acesta trebuie desenat în proiecție axonometrică pentru 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 neapărat un inel de circulație prestabilit, 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 cazan (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 o secțiune de conductă cu diametrul și curentul (debitul) constant al purtătorului 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 o contur indică punctul 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 denumiri formează numărul fiecărei ramuri a secțiunii calculate.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.

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.

Determinarea diametrului conductei

Pentru a determina în final diametrul și grosimea conductelor de încălzire, rămâne să discutăm problema pierderii de căldură.

Cantitatea maximă de căldură iese din încăpere prin pereți - până la 40%, prin ferestre - 15%, podeaua - 10%, orice altceva prin tavan / acoperiș. Apartamentul se caracterizeaza prin pierderi in principal prin ferestre si module de balcon.

Există mai multe tipuri de pierderi de căldură în încăperile încălzite:

1. Pierderea de presiune a curgerii într-o conductă. Acest parametru este direct proporțional cu produsul dintre pierderile de frecare specifice din interiorul țevii (furnizat de producător) și lungimea totală a țevii. Dar având în vedere sarcina curentă, astfel de pierderi pot fi ignorate.
2. Pierderi de cap pe rezistențele locale ale conductelor - costuri de căldură pe fitinguri și în interiorul echipamentului. Dar având în vedere condițiile problemei, un număr mic de coturi de montaj și numărul de radiatoare, astfel de pierderi pot fi neglijate.
3. Pierderi de căldură în funcție de locația apartamentului. Există un alt tip de cost al căldurii, dar este mai mult legat de locația camerei față de restul clădirii. Pentru un apartament obișnuit, care este situat în mijlocul casei și adiacent la stânga / dreapta / sus / jos cu alte apartamente, pierderile de căldură prin pereții laterali, tavan și podea sunt aproape egale cu „0”.

Puteți lua în considerare doar pierderile din partea din față a apartamentului - balconul și fereastra centrală a camerei comune. Dar această întrebare este închisă prin adăugarea a 2-3 secțiuni la fiecare dintre radiatoare.

Valoarea diametrului conductei este selectată în funcție de debitul lichidului de răcire și de viteza de circulație a acestuia în magistrala de încălzire.

Analizând informațiile de mai sus, este de remarcat faptul că pentru viteza calculată a apei calde în sistemul de încălzire, este cunoscută viteza tabelară de mișcare a particulelor de apă în raport cu peretele conductei în poziție orizontală de 0,3-0,7 m / s.

Pentru a ajuta expertul, vă prezentăm așa-numita listă de verificare pentru efectuarea calculelor pentru un calcul hidraulic tipic al unui sistem de încălzire:

• colectarea datelor și calculul puterii cazanului;
• volumul și viteza lichidului de răcire;
• pierderi de căldură și diametrul conductei.

Uneori, atunci când se calculează, este posibil să se obțină un diametru de țeavă suficient de mare pentru a acoperi volumul calculat al lichidului de răcire. Această problemă poate fi rezolvată prin creșterea capacității cazanului sau adăugarea unui vas de expansiune suplimentar.

Pe site-ul nostru există un bloc de articole dedicate calculului sistemului de încălzire, vă sfătuim să citiți:

1. Calculul termic al sistemului de încălzire: cum se calculează corect sarcina asupra sistemului
2. Calculul încălzirii apei: formule, reguli, exemple de implementare
3. Calcul termic al unei clădiri: specificații și formule pentru efectuarea calculelor + exemple practice

Puterea generatorului de căldură

Una dintre componentele principale ale sistemului de încălzire este un cazan: electric, gaz, combinat - în această etapă nu contează. Deoarece principala sa caracteristică este importantă pentru noi - puterea, adică cantitatea de energie pe unitatea de timp care va fi cheltuită pentru încălzire.

Puterea cazanului în sine este determinată de formula de mai jos:

Wboiler = (Sroom*Wspecific) / 10,

Unde:

• Sroom - suma suprafețelor tuturor încăperilor care necesită încălzire;
• Wspecific - putere specifică, ținând cont de condițiile climatice ale locației (de aceea a fost necesar să se cunoască clima regiunii).

În mod caracteristic, pentru diferite zone climatice avem următoarele date:

• regiunile nordice - 1,5 - 2 kW / m2;
• zona centrala - 1 - 1,5 kW / m2;
• regiunile sudice - 0,6 - 1 kW / m2.

Aceste cifre sunt mai degrabă condiționate, dar cu toate acestea dau un răspuns numeric clar cu privire la influența mediului asupra sistemului de încălzire al unui apartament.

Această hartă prezintă zone climatice cu diferite regimuri de temperatură. Depinde de locația locuinței față de zonă cât trebuie să cheltuiți pentru încălzirea unui metru pe kilowatt pătrat de energie (+)

Suma suprafeței apartamentului care trebuie încălzit este egală cu suprafața totală a apartamentului și este egală cu, adică 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus balconul). Puterea specifica a cazanului pentru regiunea centrala cu ierni reci este de 1,4 kW/m2. Astfel, în exemplul nostru, puterea calculată a cazanului de încălzire este echivalentă cu 8,08 kW.

Calculul puterii termice a sistemului de încălzire

Puterea termică a sistemului de încălzire este cantitatea de căldură care trebuie generată în casă pentru o viață confortabilă în timpul sezonului rece.

Calculul termic al casei

Există o relație între suprafața totală de încălzire și puterea cazanului. În același timp, puterea cazanului trebuie să fie mai mare sau egală cu puterea tuturor dispozitivelor de încălzire (radiatoare). Calculul standard de inginerie termică pentru spațiile rezidențiale este următorul: 100 W de putere pe 1 m² de suprafață încălzită plus 15 - 20% din rezervă.

Calculul numărului și puterii dispozitivelor de încălzire (radiatoare) trebuie efectuat individual pentru fiecare cameră.Fiecare calorifer are o anumită putere termică. La radiatoarele secționale, puterea totală este suma puterii tuturor secțiunilor utilizate.

În sistemele simple de încălzire, metodele de mai sus pentru calcularea puterii sunt suficiente. Excepție fac clădirile cu arhitectură non-standard care au suprafețe mari de sticlă, tavane înalte și alte surse de pierderi suplimentare de căldură. În acest caz, va fi necesară o analiză și un calcul mai detaliat folosind factori multiplicatori.

Calcul termotehnic ținând cont de pierderile de căldură ale casei

Calculul pierderilor de căldură la domiciliu trebuie efectuat pentru fiecare cameră separat, ținând cont de ferestre, uși și pereți exteriori.

Mai detaliat, următoarele date sunt utilizate pentru datele privind pierderile de căldură:

• Grosimea și materialul pereților, acoperiri.
• Structura și materialul acoperișului.
• Tipul și materialul fundației.
• Tip de geam.
• Tip șapă de podea.

Pentru a determina puterea minimă necesară a sistemului de încălzire, ținând cont de pierderile de căldură, puteți utiliza următoarea formulă:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, unde:

Qt este sarcina termică a încăperii.

V este volumul camerei încălzite (lățime × lungime × înălțime), m³.

ΔT este diferența dintre temperatura aerului exterior și temperatura interioară necesară, °C.

K este coeficientul de pierdere de căldură al clădirii.

860 - conversia coeficientului în kWh.

Coeficientul de pierdere de căldură al clădirii K depinde de tipul de construcție și de izolarea încăperii:

K	Tip constructie
3 — 4	O casă fără izolație termică este o structură simplificată sau o structură din tablă ondulată.
2 — 2,9	Casă cu izolație termică scăzută - structură simplificată a clădirii, zidărie simplă, construcție simplificată de ferestre și acoperiș.
1 — 1,9	Izolație Medie - Construcție Standard, Cărămidă Dublă, Puține Ferestre, Acoperiș Standard.
0,6 — 0,9	Izolație termică ridicată - construcție îmbunătățită, pereți de cărămidă termoizolați, ferestre puține, podea termoizolată, plăcintă de acoperiș izolat termic de înaltă calitate.

Diferența dintre temperatura aerului exterior și temperatura interioară necesară ΔT se determină pe baza condițiilor meteo specifice și a nivelului de confort necesar în casă. De exemplu, dacă temperatura exterioară este de -20 °C și +20 °C este planificat în interior, atunci ΔT = 40 °C.

Cum se calculează puterea unui cazan de încălzire pe gaz pentru zona casei?

Pentru a face acest lucru, va trebui să utilizați formula:

În acest caz, Mk este înțeles ca puterea termică dorită în kilowați. În consecință, S este suprafața casei dvs. în metri pătrați, iar K este puterea specifică a cazanului - „doza” de energie cheltuită pentru încălzirea a 10 m2.

Calculul puterii unui cazan pe gaz

Cum se calculează suprafața? În primul rând, conform planului locuinței. Acest parametru este indicat în documentele pentru casă. Nu doriți să căutați documente? Apoi va trebui să înmulțiți lungimea și lățimea fiecărei încăperi (inclusiv bucătărie, garaj încălzit, baie, toaletă, coridoare și așa mai departe) însumând toate valorile obținute.

De unde pot lua valoarea puterii specifice a cazanului? Desigur, în literatura de referință.

Dacă nu doriți să „săpați” în directoare, luați în considerare următoarele valori ale acestui coeficient:

• Dacă în zona dumneavoastră temperatura de iarnă nu scade sub -15 grade Celsius, factorul de putere specific va fi de 0,9-1 kW/m2.
• Dacă iarna observați înghețuri până la -25 ° C, atunci coeficientul dvs. este de 1,2-1,5 kW / m2.
• Dacă iarna temperatura scade la -35 ° C și mai jos, atunci în calculele puterii termice va trebui să operați cu o valoare de 1,5-2,0 kW / m2.

Ca urmare, puterea unui cazan care încălzește o clădire de 200 de „pătrate”, situată în regiunea Moscova sau Leningrad, este de 30 kW (200 x 1,5 / 10).

Cum se calculează puterea cazanului de încălzire în funcție de volumul casei?

În acest caz, va trebui să ne bazăm pe pierderile termice ale structurii, calculate prin formula:

Prin Q în acest caz înțelegem pierderea de căldură calculată. La rândul său, V este volumul, iar ∆T este diferența de temperatură dintre interiorul și exteriorul clădirii. Sub k se înțelege coeficientul de disipare termică, care depinde de inerția materialelor de construcție, a canatului ușii și a cercevelelor ferestrelor.

Calculăm volumul cabanei

Cum se determină volumul? Desigur, conform planului clădirii. Sau pur și simplu înmulțind suprafața cu înălțimea tavanelor. Diferența de temperatură este înțeleasă ca „decalajul” dintre valoarea general acceptată a „camerului” - 22-24 ° C - și mediile citirilor unui termometru în timpul iernii.

Coeficientul de disipare termică depinde de rezistența la căldură a structurii.

Prin urmare, în funcție de materialele și tehnologiile de construcție utilizate, acest coeficient ia următoarele valori:

• De la 3.0 la 4.0 - pentru depozite fără rame sau depozite cu rame fără izolație de pereți și acoperiș.
• De la 2,0 la 2,9 - pentru clădiri tehnice din beton și cărămidă, completate cu izolație termică minimă.
• De la 1,0 la 1,9 - pentru casele vechi construite înainte de era tehnologiilor de economisire a energiei.
• De la 0,5 la 0,9 - pentru case moderne construite în conformitate cu standardele moderne de economisire a energiei.

Ca urmare, puterea cazanului care încălzi o clădire modernă, cu economie de energie, cu o suprafață de 200 de metri pătrați și un tavan de 3 metri, situată într-o zonă climatică cu înghețuri de 25 de grade, ajunge la 29,5 kW ( 200x3x (22 + 25) x0,9 / 860).

Cum se calculează puterea unui cazan cu circuit de apă caldă?

De ce ai nevoie de un spațiu liber de 25%? În primul rând, pentru a reumple costurile de energie din cauza „ieșirii” de căldură către schimbătorul de căldură cu apă caldă în timpul funcționării a două circuite. Mai simplu spus: pentru a nu îngheța după duș.

Cazan pe combustibil solid Spark KOTV - 18V cu circuit de apa calda

Ca urmare, un cazan cu dublu circuit care deservește sistemele de încălzire și apă caldă într-o casă de 200 de „pătrate”, care se află la nord de Moscova, la sud de Sankt Petersburg, ar trebui să genereze cel puțin 37,5 kW de putere termică (30 x 125%).

Care este cel mai bun mod de a calcula - după suprafață sau după volum?

În acest caz, putem oferi doar următoarele sfaturi:

• Dacă aveți un aspect standard cu o înălțime a tavanului de până la 3 metri, atunci numărați după zonă.
• Dacă înălțimea tavanului depășește marcajul de 3 metri sau dacă suprafața clădirii este mai mare de 200 de metri pătrați - numărați după volum.

Cât este kilowatul „în plus”?

Ținând cont de randamentul de 90% al unui cazan obișnuit, pentru producerea a 1 kW de putere termică, este necesar să se consume minim 0,09 metri cubi de gaze naturale cu o putere calorică de 35.000 kJ/mc. Sau aproximativ 0,075 metri cubi de combustibil cu o putere calorică maximă de 43.000 kJ/m3.

Drept urmare, în timpul perioadei de încălzire, o eroare în calcule pe 1 kW va costa proprietarului 688-905 ruble.Prin urmare, fiți atenți la calcule, cumpărați cazane cu putere reglabilă și nu vă străduiți să „umflați” capacitatea de generare a căldurii a încălzitorului dumneavoastră.

De asemenea, vă recomandăm să vedeți:

• Cazane pe gaz GPL
• Cazane cu combustibil solid cu dublu circuit pentru ardere lungă
• Încălzire cu abur într-o casă privată
• Coș de fum pentru cazan de încălzire pe combustibil solid

În ceea ce privește lucrările preliminare.

Datorită faptului că calculul hidraulic necesită mult timp și efort, trebuie să efectuăm mai întâi câteva calcule:

1. Determinați echilibrul camerelor și încăperilor care sunt încălzite.
2. Decideți tipul de echipament de încălzire și schimbător de căldură. Aranjați-le conform planului general al clădirii.
3. Înainte de a continua cu calculul, este necesar să selectați conductele și să decideți asupra configurației sistemului de încălzire în ansamblu.
4. Este necesar să se realizeze un desen al sistemului, de preferință o diagramă axonometrică. În ea, indicați lungimea secțiunilor, numerele și mărimea sarcinii.
5. Inelul de circulație ar trebui, de asemenea, instalat în prealabil.

Important! Dacă calculul se referă la o casă din lemn, atunci nu vor exista diferențe între aceasta și cărămidă, beton etc.

nu voi.

Consum de lichid de racire

Debitul de lichid de răcire se calculează după formula:

,
unde Q este puterea totală a sistemului de încălzire, kW; luate din calculul pierderilor de căldură ale clădirii

Cp este capacitatea termică specifică a apei, kJ/(kg*deg.C); pentru calcule simplificate, luăm egal cu 4,19 kJ / (kg * grade C)

ΔPt este diferența de temperatură la intrare și la ieșire; de obicei luam alimentarea si returul cazanului

Calculator debit al agentului termic (numai pentru apă)
Q = kW; Δt = oC; m = l/s
În același mod, puteți calcula debitul lichidului de răcire în orice secțiune a conductei.Secțiunile sunt selectate astfel încât conducta să aibă aceeași viteză a apei. Astfel, împărțirea în secțiuni are loc înainte de tee sau înainte de reducere. Este necesar să se însumeze prin putere toate radiatoarele către care curge lichidul de răcire prin fiecare secțiune a conductei. Apoi înlocuiți valoarea în formula de mai sus. Aceste calcule trebuie făcute pentru conductele din fața fiecărui calorifer.

Calcul hidraulic al sistemului de încălzire - exemplu de calcul

Ca exemplu, luați în considerare un sistem de încălzire gravitațional cu două conducte.

Date inițiale pentru calcul:

• sarcina termică calculată a sistemului - Qsp. = 133 kW;
• parametrii sistemului - tg = 750С, tо = 600С;
• debit lichid de răcire (calculat) – Vco = 7,6 m3/h;
• sistemul de incalzire se racordeaza la cazane printr-un separator hidraulic de tip orizontal;
• automatizarea fiecaruia dintre cazane pe tot parcursul anului mentine temperatura constanta a lichidului de racire la iesire - tg = 800C;
• un regulator automat de presiune diferenţială este instalat la intrarea fiecărui distribuitor;
• sistemul de incalzire de la distribuitoare este asamblat din tevi metal-plastic, iar alimentarea cu caldura la distribuitoare se realizeaza prin intermediul tevilor de otel (tevi de apa si gaz).

Diametrele secțiunilor conductei au fost selectate folosind o nomogramă pentru o viteză dată a lichidului de răcire de 0,4-0,5 m/s.

In sectiunea 1 este montata o vana DN 65. Rezistenta acesteia, conform informatiilor producatorului, este de 800 Pa.

În secțiunea 1a, este instalat un filtru cu un diametru de 65 mm și un debit de 55 m3/h. Rezistența acestui element va fi:

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

Rezistența supapei cu trei căi dу = 40 mm și kv = 25 m3/h va fi de 9200 Pa.

În mod similar, se efectuează calculul părților rămase ale sistemului de alimentare cu căldură a distribuitoarelor. La calcularea sistemului de încălzire, inelul principal de circulație este selectat din distribuitor prin dispozitivul de încălzire cel mai încărcat. Calculul hidraulic se face folosind prima direcție.

Consum de lichid de racire

Consum de lichid de racire

Pentru a arăta cum se efectuează calculul hidraulic al încălzirii, să luăm, de exemplu, o schemă simplă de încălzire, care include un cazan de încălzire și radiatoare de încălzire cu un consum de căldură în kilowați. Și există 10 astfel de radiatoare în sistem.

Aici este important să împărțiți corect întreaga schemă în secțiuni și, în același timp, să respectați cu strictețe o regulă - în fiecare secțiune, diametrul țevilor nu ar trebui să se schimbe. Deci, prima secțiune este o conductă de la cazan la primul încălzitor. A doua secțiune este o conductă între primul și al doilea radiator

Si asa mai departe

A doua secțiune este o conductă între primul și al doilea radiator. Si asa mai departe

Deci, prima secțiune este o conductă de la cazan la primul încălzitor. A doua secțiune este o conductă între primul și al doilea radiator. Si asa mai departe.

Cum are loc transferul de căldură și cum scade temperatura lichidului de răcire? Intrând în primul radiator, lichidul de răcire degajă o parte din căldură, care este redusă cu 1 kilowatt. În prima secțiune se face calculul hidraulic sub 10 kilowați. Dar în a doua secțiune este deja sub 9. Și așa mai departe cu o scădere.

Există o formulă prin care puteți calcula debitul lichidului de răcire:

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

Qch este sarcina termică calculată a amplasamentului. În exemplul nostru, pentru prima secțiune este de 10 kW, pentru a doua de 9.

c este capacitatea termică specifică a apei, indicatorul este constant și egal cu 4,2 kJ / kg x C;

tr este temperatura lichidului de răcire la intrarea în secțiune;

to este temperatura lichidului de răcire la ieșirea din șantier.

…și pe toată durata de viață a sistemului

Ne dorim ca sistemul hidraulic să funcționeze așa cum trebuie, pe toată durata de viață. Cu TA SCOPE și TA Select, puteți verifica cu ușurință dacă sistemul funcționează corect.

În debit TA SCOPE sunt introduse presiunea diferențială, 2 temperaturi, temperatură diferențială și puterea. Pentru a analiza aceste date măsurate, acestea sunt încărcate în TA Select.

După colectarea datelor de referință, determinând pierderile de căldură ale casei și puterea caloriferelor, rămâne de efectuat un calcul hidraulic al sistemului de încălzire. Executat corespunzator, este o garantie a functionarii corecte, silentioase, stabile si fiabile a sistemului de incalzire. Mai mult, este o modalitate de a evita investițiile de capital inutile și costurile cu energia.

Calculul volumului de apă și al capacității vasului de expansiune

Pentru a calcula performanța vasului de expansiune, care este obligatoriu pentru orice sistem de încălzire de tip închis, va trebui să înțelegeți fenomenul de creștere a volumului de lichid din acesta. Acest indicator este estimat luând în considerare modificările principalelor caracteristici de performanță, inclusiv fluctuațiile temperaturii sale. În acest caz, variază într-o gamă foarte largă - de la temperatura camerei +20 de grade și până la valori de funcționare în intervalul 50-80 de grade.

Va fi posibil să se calculeze volumul vasului de expansiune fără probleme inutile, dacă utilizați o estimare aproximativă care a fost dovedită în practică.Se bazează pe experiența de funcționare a echipamentului, conform căreia volumul vasului de expansiune este de aproximativ o zecime din cantitatea totală de lichid de răcire care circulă în sistem.

În același timp, sunt luate în considerare toate elementele sale, inclusiv radiatoarele de încălzire (baterii), precum și mantaua de apă a unității cazanului. Pentru a determina valoarea exactă a indicatorului dorit, va trebui să luați pașaportul echipamentului în uz și să găsiți în el elementele referitoare la capacitatea bateriilor și a rezervorului de lucru al cazanului. După determinarea lor, nu este greu să găsiți excesul de lichid de răcire în sistem

Pentru a face acest lucru, se calculează mai întâi aria secțiunii transversale a țevilor din polipropilenă, iar apoi valoarea rezultată este înmulțită cu lungimea conductei. După însumarea tuturor ramurilor sistemului de încălzire, la acestea se adaugă numerele luate din pașaportul pentru calorifere și cazan. O zecime din total este apoi dedusă

După determinarea lor, nu este greu să găsiți excesul de lichid de răcire în sistem. Pentru a face acest lucru, se calculează mai întâi aria secțiunii transversale a țevilor din polipropilenă, iar apoi valoarea rezultată este înmulțită cu lungimea conductei. După însumarea tuturor ramurilor sistemului de încălzire, la acestea se adaugă numerele luate din pașaportul pentru calorifere și cazan. Apoi se numără o zecime din total.

Instrumente din meniul principal Valtec

Valtec, ca orice alt program, are un meniu principal în partea de sus.

Facem clic pe butonul „Fișier” și în submeniul care se deschide vedem instrumentele standard cunoscute de orice utilizator de computer din alte programe:

Este lansat programul „Calculator”, încorporat în Windows - pentru a efectua calcule:

Cu ajutorul „Convertorului” vom converti o unitate de măsură în alta:

Există trei coloane aici:

În extrema stângă, selectăm cantitatea fizică cu care lucrăm, de exemplu, presiunea. În coloana din mijloc - unitatea din care doriți să convertiți (de exemplu, Pascals - Pa), iar în dreapta - la care doriți să convertiți (de exemplu, în atmosfere tehnice). Există două linii în colțul din stânga sus al calculatorului, vom conduce valoarea obținută în timpul calculelor în cea de sus, iar conversia la unitățile de măsură necesare va fi afișată imediat în cea de jos... Dar vom vorbește despre toate acestea la timp, când vine vorba de practică.

Între timp, continuăm să ne familiarizăm cu meniul „Instrumente”. Generator de formulare:

Acest lucru este necesar pentru designerii care realizează proiecte la comandă. Dacă încălzim doar în casa noastră, atunci nu avem nevoie de Generatorul de Forme.

Următorul buton din meniul principal al programului Valtec este „Stiluri”:

Este pentru a controla aspectul ferestrei programului - se adaptează la software-ul care este instalat pe computer. Pentru mine, acesta este un gadget atât de inutil, pentru că sunt unul dintre cei pentru care principalul lucru nu este „dame”, ci să ajungă acolo. Și tu decizi singur.

Să aruncăm o privire mai atentă la instrumentele de sub acest buton.

În „Climatologie” selectăm zona de construcție:

Pierderile de căldură din casă depind nu numai de materialele pereților și ale altor structuri, ci și de climatul zonei în care se află clădirea. În consecință, cerințele pentru sistemul de încălzire depind de climă.

În coloana din stânga găsim zona în care locuim (republică, regiune, regiune, oraș). Dacă așezarea noastră nu este aici, atunci alege-o pe cea mai apropiată.

„Materiale”. Iată care sunt parametrii diferitelor materiale de construcție utilizate în construcția caselor.De aceea, la colectarea datelor inițiale (a se vedea materialele de proiectare anterioare), am enumerat materialele pereților, podelelor, tavanelor:

Instrument pentru gaura. Iată informațiile despre deschiderile ușilor și ferestrelor:

„Tevi”. Aici sunt colectate informații despre parametrii conductelor utilizate în sistemele de încălzire: dimensiuni interioare și exterioare, coeficienți de rezistență, rugozitatea suprafețelor interioare:

Vom avea nevoie de acest lucru în calculele hidraulice - pentru a determina puterea pompei de circulație.

„Încălzitoare”. De fapt, aici nu există nimic, cu excepția caracteristicilor acelor lichide de răcire care pot fi turnate în sistemul de încălzire al casei:

Aceste caracteristici sunt capacitatea termică, densitatea, vâscozitatea.

Apa nu este întotdeauna folosită ca lichid de răcire, se întâmplă ca în sistem să fie turnați antigel, care se numesc „neîngheț” la oamenii de rând. Despre alegerea lichidului de răcire vom vorbi într-un articol separat.

„Consumatorii” pentru calcularea sistemului de încălzire nu sunt necesari, deoarece acest instrument pentru calcularea sistemelor de alimentare cu apă:

"KMS" (coeficienți de rezistență locală):

Orice dispozitiv de incalzire (radiator, supapa, termostat etc.) creeaza rezistenta la miscarea lichidului de racire, iar aceste rezistente trebuie luate in considerare pentru a selecta corect puterea pompei de circulatie.

„Dispozitive conform DIN”. Aceasta, ca și „Consumatori”, este mai mult despre sistemele de alimentare cu apă:

Concluzii și video util pe această temă

Caracteristici, avantaje și dezavantaje ale sistemelor de circulație naturală și forțată a lichidului de răcire pentru sistemele de încălzire:

Rezumând calculele calculului hidraulic, ca urmare, am primit caracteristici fizice specifice ale viitorului sistem de încălzire.

Desigur, aceasta este o schemă de calcul simplificată care oferă date aproximative privind calculul hidraulic pentru sistemul de încălzire al unui apartament tipic cu două camere.

Încercați să efectuați independent un calcul hidraulic al sistemului de încălzire? Sau poate nu sunteți de acord cu materialul prezentat? Așteptăm comentariile și întrebările dvs. - blocul de feedback se află mai jos.