Хидравлично изчисляване на отоплителна система: просто за комплекса. Как да извършим хидравлични изчисления на отоплителна система? Калкулатор за отоплителна система xlsx

Ефективността на нейната работа и времето на нейната безпроблемна и икономична работа до голяма степен зависят от правилния избор на всички елементи на водната отоплителна система и техния монтаж. Колко икономично и ефективно ще бъде отоплението в къщата ще покаже първоначалната инвестиция на етап монтаж и монтаж на системата. Нека разгледаме по-отблизо как се извършват хидравличните изчисления на отоплителните системи, за да се определи оптималната мощност на отоплителната система.

Ефективност на отоплителната система "на око"

В много отношения размерът на тези разходи зависи от:

  • необходимите диаметри на тръбопровода
  • фитинги и съответните отоплителни уреди
  • адаптери
  • контролна и спирателна арматура

Желанието да се минимизират тези разходи не трябва да е за сметка на качеството, но трябва да се поддържа принципът на разумна достатъчност, определен оптимум.

Повечето съвременни индивидуални отоплителни системи използват електрически помпиза осигуряване на принудителна циркулация на охлаждащата течност, която често се използва като незамръзващи антифризни съединения. Хидравличното съпротивление на такива отоплителни системи ще бъде различно за различните видове охлаждащи течности.

Като се има предвид постоянно нарастващата цена на енергийните ресурси (всички видове горива, електроенергия) и консумативи(охлаждащи течности, резервни части и др.), трябва да се стремите да включите в системата от самото начало принципът на минимизиране на оперативните разходи на системата. Отново въз основа на тяхното оптимално съотношение за решаване на проблема за създаване на комфортен температурен режим в отопляеми помещения.

Разбира се, съотношението мощност на всички елементи на отоплителната система трябва да осигури оптимален режим на подаване на охлаждаща течносткъм отоплителни уреди в обем, достатъчен за изпълнение на основната задача на цялата система - отопление и поддържане на зададен температурен режим в помещението, независимо от промените на външните температури. Елементите на отоплителната система включват:

  • котел
  • помпа
  • диаметър на тръбата
  • контролна и спирателна арматура
  • термични уреди

Освен това би било много добре, ако първоначално в проекта е вградена определена „еластичност“, което позволява преминаване към друг тип охлаждаща течност(замяна на вода с антифриз). Освен това отоплителната система, при променящи се условия на работа, по никакъв начин не трябва да създава дискомфорт във вътрешния микроклимат на помещенията.

Хидравлично изчисление и проблеми за решаване

В процеса на извършване на хидравлични изчисления на отоплителната система се решава доста голям набор от въпроси, за да се осигури изпълнението на горното и редица допълнителни изисквания. По-специално, диаметърът на тръбите във всички сектори се определя според препоръчителните параметри, включително определянето на:

  • скорост на шофиранеохлаждаща течност;
  • оптимален топлообменвъв всички области и устройства на системата, като се вземе предвид осигуряването на нейната икономическа целесъобразност.

По време на движението на охлаждащата течност това е неизбежно триене по стените на тръбите, възникват загуби на скорост, особено забележими в области, съдържащи завои, колена и т.н. Задачите на хидравличното изчисление включват определяне на загубата на скорост на средата или по-скоро налягането върху участъци от системата, подобни на посочените, за общо отчитане и включване в проекта на необходимите компенсатори. Успоредно с определянето на загубата на налягане е необходимо да се знае необходимия обем, наречен дебит, на охлаждащата течност в цялата проектирана водна отоплителна система.

Като се вземат предвид разклоненията на съвременните отоплителни системи и проектните изисквания за изпълнение на най-често срещаните схеми на окабеляване, например приблизителното равенство на дължините на клоновете в колекторната верига, хидравличните изчисления позволяват да се вземат предвид такива характеристики сметка. Това ще осигури повече висококачествено автоматично балансиране и свързване на клоновесвързани паралелно или по друга верига. Такива възможности често се изискват по време на работа с използването на спирателни и контролни елементи, ако е необходимо да се изключат или блокират отделни клонове и направления, ако има нужда от работа на системата в нестандартни режими.

Подготовка за извършване на изчислението

Извършването на висококачествено и подробно изчисление трябва да бъде предшествано от ред подготвителни дейностиотносно изпълнението на изчислителните графици. Тази част може да се нарече събиране на информация за изчислението. Като най-трудната част при проектирането на система за отопление на вода, хидравличните изчисления ви позволяват точно да проектирате цялата й работа. Изготвените данни задължително трябва да съдържат дефиниция на необходимия топлинен баланс на помещенията, които ще се отопляват от проектираната отоплителна система.

В проекта изчисленията се извършват, като се вземе предвид вида на избраните отоплителни уреди, с определени топлообменни повърхности и тяхното разположение в отопляеми помещения, това могат да бъдат батерии от радиаторни секции или други видове топлообменници. Точките им на поставяне са посочени на етажните планове на къщата или апартамента.

Приетата схема за конфигуриране на система за отопление на водата трябва да бъде представена графично. Тази диаграма показва местоположението на топлогенератора (котела), показва точки за монтаж на отоплителни уреди,полагане на основните входни и изходящи тръбопроводи, преминаването на клонове на отоплителни уреди. Диаграмата показва подробно местоположението на елементите на управляващите и спирателните вентили. Това включва всички видове монтирани кранове и вентили, трансферни вентили, регулатори, термостати. Като цяло всичко, което обикновено се нарича регулаторно и спирателни кранове.

След определяне на необходимата системна конфигурация на плана, тя трябва да бъде начертайте в аксонометрична проекция на всички етажи. В тази диаграма на всяко отоплително устройство е даден номер и е посочена максималната топлинна мощност. Важен елемент, показан също за термично устройствов диаграмата е изчислената дължина на участъка от тръбопровода за неговото свързване.

Нотация и ред за изпълнение

Плановете трябва да посочват, определени предварително, циркулационен пръстен,наречен основен. Той задължително представлява затворен контур, включващ всички участъци от системния тръбопровод с най-висока консумацияохлаждаща течност. При двутръбни системи тези секции преминават от котела (източника на топлинна енергия) до най-отдалеченото отоплително устройство и обратно към котела. За еднотръбни системи се взема част от клона - щранг и връщаща част.

Изчислителната единица е тръбопроводна секция, имащи постоянен диаметър и ток (консумация) на носителя на топлинна енергия. Стойността му се определя въз основа на топлинния баланс на помещението. Възприет е определен ред за обозначаване на такива сегменти, като се започне от котела (източник на топлина, генератор на топлинна енергия), те се номерират. Ако има разклонения от захранващата магистрала на тръбопровода, те се обозначават с главни букви по азбучен ред. Същата буква с щрих показва събирателна точка на всеки клон на обратния главен тръбопровод.

Обозначаването на началото на клон от отоплителни уреди показва номера на пода (хоризонтални системи) или клона - щранг (вертикално). Същият номер, но с тире, се поставя в точката на тяхното свързване към връщащата линия за събиране на потоци охлаждаща течност. По двойки тези обозначения съставят номера на всеки клонселищна зона. Номерирането се извършва по посока на часовниковата стрелка от горния ляв ъгъл на плана. Дължината на всеки клон се определя според плана; грешката е не повече от 0,1 m.

На етажния план на отоплителната система, за всеки сегмент се разглежда термично натоварване, равен на топлинния поток, предаван от охлаждащата течност, се приема закръглен до 10 W. След определяне за всяко отоплително устройство в клона се определя общото топлинно натоварване на главната захранваща тръба. Както по-горе, тук получените стойности са закръглени до 10 W. След изчисленията всеки раздел трябва да има двойно обозначение, посочено в числителя стойности на топлинно натоварване, а в знаменателя - дължина на участъка в метри.

Необходимото количество (поток) охлаждаща течност във всяка зона се определя лесно чрез разделяне на количеството топлина в зоната (коригирано с коефициент, отчитащ специфичния топлинен капацитет на водата) на температурната разлика между нагрятата и охладената охлаждаща течност в тази площ. Очевидно общата стойност за всички изчислени секции ще даде необходимото количество охлаждаща течност за системата като цяло.

Без да навлизаме в подробности, трябва да се каже, че допълнителните изчисления позволяват да се определят диаметрите на тръбите на всяка секция от отоплителната система, загубата на налягане върху тях и хидравлично свързване на всички циркулационни пръстени в сложни системи за отопление на вода.

Последици от изчислителни грешки и начини за коригирането им

Очевидно е, че хидравличното изчисление е доста сложен и важен етап в развитието на отоплението. За да се улеснят подобни изчисления, той беше разработен цял математически апарат, има многобройни версии на компютърни програми, предназначени да автоматизират процеса на неговото прилагане.

Въпреки това никой не е имунизиран от грешки. Сред най-разпространените е изборът на мощност на термичните уреди, без да се извършва изчислението, посочено по-горе. В този случай, в допълнение към по-високата цена на самите радиаторни батерии (ако мощността е по-голяма от необходимата), системата ще бъде скъпаконсумират повишено количество гориво и изискват повече за поддръжката си. Просто казано, стаите ще бъдат горещи, прозорците са постоянно отворени и ще трябва да плащате допълнително за отопление на улицата. При намалена мощност опити за загряване ще доведе до работа на котела с повишена мощности също така ще изисква големи финансови разходи. Коригирането на такава грешка е доста трудно; може да се наложи да преработите напълно цялото отопление.

Ако инсталирането на радиаторни батерии се извърши неправилно, ефективността на цялата отоплителна система също намалява. Такива грешки включват нарушаване на правилата за инсталиране на батерията. Грешките в тази група могат да намалят наполовина топлопреминаването на най-качествените отоплителни уреди. Както в първия случай, желанието за повишаване на температурата в помещението ще доведе до допълнителни разходи за енергия. За да коригирате грешките при инсталиране, често е достатъчно да преинсталирате и свържете отново батериите на радиатора.

Следващата група грешки се отнася до грешката при определяне на необходимата мощност на топлоизточника и отоплителните уреди. Ако мощността на котела е очевидно по-висока от мощността на отоплителните уреди, той ще работи неефективно, консумирайки повече гориво. Очевидно е двойно надвишаване на разходите: в момента на закупуване на такъв котел и по време на работа. За да се коригира ситуацията, ще трябва да се смени такъв котел, радиатори или помпа или дори всички тръби на системата.

При изчисляване на необходимата мощност на котела може да се допусне грешка при определяне на топлинните загуби на сградата. В резултат на това мощността на генератора на топлинна енергия ще бъде надценена. Резултатът ще бъде прекомерен разход на гориво. За да коригирате грешката, ще трябва смени бойлера.

Погрешно изчисление на балансирането на системата, нарушаване на изискванията за приблизително равенство на клоновете и т.н. може да доведе до необходимостта от инсталиране на по-мощна помпа, която позволява доставянето на носача до отдалечени отоплителни уреди в загрято състояние. В този случай обаче е възможно появата на „звуков съпровод“ под формата на бръмчене, свирка и т.н.Ако подобни грешки са допуснати в подова система с топла вода, тогава резултатът от инсталирането на мощна помпа може да бъде „пеещ под“.

Ако има грешки при определяне на необходимото количество охлаждаща течност или превключване на гравитационната система към принудителна циркулация, нейният обем може да се окаже твърде голям и на дълги разстояния отоплителните уреди няма да работят. Както и преди, опитите за решаване на проблема чрез увеличаване на интензитета на отопление ще доведат до прекомерна консумация на газ и износване на котела. Проблемът може да бъде решен чрез използване на нова помпа и хидравличен превключвател, т.е. нагревателят все пак ще трябва да се преработи.

В края на краищата определено можем да кажем това извършване на хидравлични изчисленияотоплителна система ще гарантира минимизиране на разходите на всички етапи на проектиране, монтаж, монтаж и дългосрочна експлоатация на високоефективна система за отопление на водата.

Пример за хидравлично изчисление (видео)

Добър ден на всички! Днес ще опиша как се прави хидравлично изчисление на отоплителна система и за какво става въпрос. Да започнем с последния въпрос.

Какво е хидравлично изчисление и защо е необходимо?

Хидравличното изчисление (наричано по-нататък GR) е математически алгоритъм, в резултат на който ще получим необходимия диаметър на тръбите в дадена система (има предвид вътрешния диаметър). Освен това ще бъде ясно кой трябва да използваме - налягането и дебитът на помпата се определят. Всичко това ще направи възможно отоплителната система да бъде икономически оптимална. Произвежда се на базата на законите на хидравликата - специален дял от физиката, посветен на движението и равновесието в течности.

Теория на хидравличното изчисляване на отоплителна система.

Теоретично GR отоплението се основава на следното уравнение:

Това равенство е валидно за конкретен сайт. Това уравнение се дешифрира, както следва:

  • ΔP—линейна загуба на налягане.
  • R е специфичната загуба на налягане в тръбата.
  • l е дължината на тръбите.
  • z — загуба на налягане в изходите, .

От формулата става ясно, че загубата на налягане е толкова по-голяма, колкото по-дълъг е той и колкото повече разклонения или други елементи съдържа, които намаляват прохода или променят посоката на потока на течността. Нека намерим на какво са равни R и z. За да направите това, помислете за друго уравнение, показващо загуба на налягане от триене в стените на тръбата:


ΔP триене = (λ/d)*(v²ρ/2)

Това е уравнението на Дарси-Вайсбах. Нека го дешифрираме:

  • λ е коефициент в зависимост от характера на движението на тръбата.
  • d е вътрешният диаметър на тръбата.
  • ρ е плътността на течността.

От това уравнение се установява важна зависимост— загубата на налягане поради триене е по-малка, колкото по-голям е вътрешният диаметър на тръбите и толкова по-малка е скоростта на движение на течността. Освен това зависимостта от скоростта е квадратична. Загубите в завои, тройници и спирателни вентили се определят по друга формула:

ΔP армировка = ξ*(v²ρ/2)

  • ξ е коефициентът на местно съпротивление (наричан по-нататък KMR).
  • v е скоростта на движение на течността.
  • ρ е плътността на течността.

Това уравнение също така показва, че спадът на налягането се увеличава с увеличаване на скоростта на течността. Също така си струва да се каже, че в случай на приложение, неговата плътност също ще играе важна роля - колкото по-висока е, толкова по-тежка е циркулационната помпа. Следователно, когато превключвате на „антифриз“, може да се наложи да смените циркулационната помпа.

От всичко по-горе извеждаме следното равенство:

ΔP =ΔP триене +ΔP армировка =((λ/d) (v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α) л(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R l + z;

От тук получаваме следните равенства за R и z:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

Сега нека да разберем как да изчислим хидравличното съпротивление с помощта на тези формули.

Как на практика се изчислява хидравличното съпротивление на отоплителна система?

Инженерите често трябва да изчисляват отоплителни системи за големи съоръжения. Те имат голям брой отоплителни уреди и много стотици метри тръби, но все пак трябва да броите. В крайна сметка без GR няма да е възможно да изберете правилната циркулационна помпа. В допълнение, GR ви позволява да определите дори преди инсталирането дали всичко това ще работи.

За да се улесни живота на проектантите, са разработени различни числени и софтуерни методи за определяне на хидравличното съпротивление. Нека започнем от ръчно към автоматично.

Приблизителни формули за изчисляване на хидравлично съпротивление.

За да се определят специфичните загуби от триене в тръбопровод, се използва следната приблизителна формула:

R=5 10 4 v 1,9 /d 1,32 Pa/m;

Тук се запазва почти квадратична зависимост от скоростта на движение на течността в тръбопровода. Тази формула е валидна за скорости от 0,1-1,25 m/s.

Ако знаете скоростта на потока на охлаждащата течност, тогава има приблизителна формула за определяне на вътрешния диаметър на тръбите:

d = 0,75√G mm;

След като получите резултата, трябва да използвате следната таблица, за да получите номиналния диаметър:


Най-трудоемкото ще бъде изчисляването на местното съпротивление във фитингите, спирателните вентили и нагревателните устройства. По-рано споменах коефициентите на местно съпротивление ξ; техният избор се извършва с помощта на референтни таблици. Ако всичко е ясно с ъглите и спирателните вентили, тогава изборът на KMS за тройници се превръща в цяло приключение. За да стане ясно за какво говоря, нека разгледаме следната снимка:


От снимката можете да видите, че имаме до 4 вида тройници, всеки от които ще има собствен CMS на локално съпротивление. Трудността тук ще бъде правейки правилния изборпосока на потока на охлаждащата течност. За тези, които наистина имат нужда, ще дам тук таблица с формули от книгата на О.Д. Самарин “Хидравлични изчисления на инженерни системи”:

Тези формули могат да бъдат прехвърлени в MathCAD или друга програма и да изчислят CMR с грешка до 10%. Формулите са приложими за скорости на охлаждащата течност от 0,1 до 1,25 m/s и за тръби с номинален диаметър до 50 mm. Такива формули са доста подходящи за отопление на вили и частни къщи. Сега нека разгледаме някои софтуерни решения.

Програми за изчисляване на хидравлично съпротивление в отоплителни системи.


Сега в интернет можете да намерите много различни програми за изчисляване на отоплението, платени и безплатни. Ясно е, че платените програми имат по-мощна функционалност от безплатните и ви позволяват да решавате по-широк кръг от проблеми. Има смисъл професионалните инженери-проектанти да купуват такива програми. За обикновен човек, който иска самостоятелно да изчисли отоплителната система в дома си, безплатните програми ще бъдат достатъчни. По-долу е даден списък на най-често срещаните софтуерни продукти:

  • Valtec.PRG - демон платена програмаза изчисляване на отопление и водоснабдяване. Възможно е да се изчислят топъл под и дори отопляеми стени
  • HERZ е цяло семейство от програми. С тяхна помощ можете да изчислите както еднотръбни, така и двутръбни отоплителни системи. Програмата има удобно графично представяне и възможност за разбивка на етажни планове. Възможно е да се изчислят топлинните загуби
  • Potok е местно развитие, което е цялостна CAD система, която може да проектира комунални мрежи с всякаква сложност. За разлика от предишните, Stream е платена програма. Следователно обикновеният човек едва ли ще го използва. Предназначен е за професионалисти.

Има няколко други решения. Основно от производители на тръби и фитинги. Производителите персонализират изчислителните програми за своите материали и по този начин до известна степен принуждават хората да купуват техните материали. Това е маркетингов трик и в него няма нищо лошо.

Резюме на статията.

Изчисляването на хидравличното съпротивление на отоплителната система не е най-лесното нещо и изисква опит. Грешките тук могат да бъдат много скъпи. Някои разклонения и щрангове може да не работят. Просто няма да има циркулация през тях. Поради тази причина е по-добре хората с образование и опит в подобна работа да се занимават с това. Самите монтажници почти никога не правят изчисленията. Те са склонни да вземат едни и същи решения навсякъде, които са работили за тях преди. Но това, което е работило за друг човек, не е задължително да работи за вас. Поради тази причина горещо препоръчвам да се свържете с инженер и да направите пълноценен проект. Това е всичко за сега, очаквам вашите въпроси в коментарите.

Комфорт в селска къщадо голяма степен зависи от надеждната работа на отоплителната система. Преносът на топлина с радиаторно отопление, системи „топъл под“ и „топъл перваз“ се осигурява от движението на охлаждащата течност през тръбите. Следователно правилният избор на циркулационни помпи, спирателни и регулиращи вентили, фитинги и определяне на оптималния диаметър на тръбопроводите се предхожда от хидравлично изчисление на отоплителната система.

Това изчисление изисква професионални познания, така че ние сме в тази част от курса на обучение „Отоплителни системи: избор, монтаж“, с помощта на специалист от REHAU, ще ви кажем:

  • Какви нюанси трябва да знаете, преди да извършите хидравлично изчисление?
  • Каква е разликата между отоплителните системи с задънена улица и свързаното движение на охлаждащата течност?
  • Какви са целите на хидравличните изчисления?
  • Как материалът на тръбите и методът на тяхното свързване влияе върху хидравличното изчисление.
  • Как специален софтуер може да ускори и опрости процеса на хидравлично изчисление.

Нюанси, които трябва да знаете, преди да извършите хидравлично изчисление

Сергей Булкин

С помощта на тези програми можете да правите хидравлични изчисления, да определяте характеристиките на регулиране на спирателните и управляващите вентили и автоматично да създавате персонализирана спецификация. В зависимост от вида на програмата, изчисленията се извършват в средата на AutoCAD или във вашия собствен графичен редактор.

Нека добавим, че сега при проектирането на промишлени и граждански съоръжения има тенденция да се използват BIM технологии (информационно моделиране на сгради). В този случай всички дизайнери работят в едно информационно пространство. За целта се създава “облачен” модел на сградата. Благодарение на това всички несъответствия се идентифицират на етапа на проектиране и необходимите промени се правят своевременно в проекта. Това ви позволява да планирате всичко точно строителни работи, избягване на забавяне на доставката на обекта и по този начин намаляване на оценката.

Целта на хидравличното изчисление на отоплителната система е да се изберат диаметрите на тръбите за подаване на охлаждаща течност и избор на циркулационна помпа.

Не е тайна, че някои бъдещи експерти избират отоплителните тръби „на око“ и твърдят, че няма смисъл да се изчислява отоплителната система. В резултат на това радиаторите не могат да работят на пълен капацитет, а собствениците на отоплителната система се оплакват, че са избрали отоплителен уред с недостатъчен брой секции.

За да не се случи това, е необходимо за всеки участък от отоплителната система да се изчисли диаметърът на минималното сечение на потока и да се изберат тръби и да се изберат тръби, чийто вътрешен диаметър ще бъде равен на него или ще бъде малко по-голям (но не по-малък).

За да направите това, можете да използвате услугите на специалист или можете сами да извършите изчислението. Това ще изисква диаграма на бъдещата отоплителна система, топлотехнически таблици и разбиране на същността на протичащия процес.

Схема на отоплителна система

Изготвянето на отоплителна схема е неразривно свързано с извършването на топлотехнически изчисления. Тя може да бъде точна, като се вземат предвид топлинните загуби, или може да бъде приблизителна, изчислена въз основа на общоприетото съотношение на площта на помещението и топлинната мощност, необходима за отоплението му. Например за централната част на Русия е прието, че за отопление на 1 m2 жилищна площ е необходим 1 kW топлинна енергия.

Въз основа на това съотношение е възможно с доста висока степен на вероятност да изберете отоплителни уреди, да ги разпределите между помещенията и да ги свържете с тръби, без да забравяте отоплителния котел, разширителния съд и циркулационна помпа.

Когато схемата на отоплителната система е готова, можете да започнете хидравличните изчисления.

Проблем с хидравлично изчисление

Диаметърът на вътрешното напречно сечение на тръбата трябва да е достатъчен, за да осигури на отоплителното устройство необходимото количество охлаждаща течност, за да работи с пълен капацитет. В този случай се приема, че скоростта на флуида е в диапазона от 0,2 до 0,5 l/s, а температурната разлика между охлаждащата течност на входа и изхода на нагревателя е 20 C.

Колкото по-далеч е разположено нагревателното устройство от котела, толкова по-голямо е разстоянието, което охлаждащата течност трябва да измине по пътя към него, което означава, че толкова по-голямо хидравлично съпротивление ще попречи на неговото движение. За да регулирате този процес, е необходимо да използвате тръби с различни диаметри. Следователно в една отоплителна система не винаги е възможно да се обвържат всички устройства с тръба с еднакъв диаметър и всяка секция трябва да се изчислява отделно.

Втората задача на хидравличното изчисление на отоплителната система е изборът на циркулационна помпа.

Факт е, че движението на течност през отоплителната система изпитва хидравлично съпротивление, създадено от силата на вътрешното триене. Всъщност, колкото и гладка да е вътрешната повърхност на тръбопровода, върху нея има микроскопични прорези, които пречат на потока. В резултат на това налягането на течността пада и се създава разлика между налягането на охлаждащата течност на входа на системата и на изхода от нея. Целта на инсталирането на циркулационна помпа е да се елиминира падането на налягането и да се осигури непрекъснато движение на течността.

Изчисляване на диаметъра на тръбата

Както бе споменато по-рано, диаметърът на тръбата трябва да е достатъчен, за да достави необходимото количество охлаждаща течност към отоплителните радиатори.

Затова първо определете точно колко охлаждаща течност е необходима, за да работи радиаторът ефективно, като използвате формулата:

G = 860q/ ∆t, където:

  • G – необходимо количество охлаждаща течност, kg/h;
  • q – топлинна мощност на радиатора, kW;
  • Δt - температурна разлика в захранващия и връщащия тръбопровод, според нашето изчисление е 20 градуса, но цифрата може да е различна

Изчислението започва с последното (крайно) отоплително устройство, най-отдалеченото от котела, тъй като именно към него трябва да се достави количеството охлаждаща течност на радиатор.

Ако това е устройство с мощност 2 kW, изчислението ще изглежда така:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

По-удобно е да изразите резултата в литри, за това трябва да използвате формулата:

GV = G /3600ρ, където:

  • GV е воден поток, l/sec;
  • ρ е плътността на водата, чиято стойност може да се вземе от таблиците. Например, при температура 60 ºС, плътността на водата е 0,983 kg / литър.

След извършване на изчисленията получаваме отговора 0,024 l/sec. Това е количеството охлаждаща течност, която трябва да премине през тръбната секция за нормална работа на отоплителните уреди.

Изчислението все още не е приключило. Сега трябва да намерите диаметъра на тръбата. За да направите това, трябва да използвате таблиците за хидравлични изчисления водопроводни тръби. Можете да намерите тези таблици в интернет - това не е проблем.

По-долу е даден пример за избор на диаметър на тръбите за отоплителна система, която използва изчислителни данни за радиатор от 2 kW. Моля, имайте предвид, че таблиците са съставени за различни видоветръби с различно хидравлично съпротивление, така че при започване на изчислението това трябва да се вземе предвид по време на изчислението.

Например в дадения пример е избрана стоманена тръба с диаметър 10 mm. За полимерните тръби този диаметър може да бъде значително по-малък.

Моля, обърнете внимание, че изчисленият диаметър може не винаги да съответства на действителния диаметър на тръбите. Например 10 мм стоманени тръбопроводи не се използват за отопление. В този случай изберете тръба с голям диаметър, например за стомана може да бъде 15 mm.

След първия радиатор те преминават към изчисляване на втория участък от веригата и определяне на диаметъра на тръбата, по която тече охлаждащата течност за две нагревателни устройства. Алгоритъмът за изчисление е завършен. съответства на горната диаграма, но топлинната мощност е равна на сумата от топлинните мощности на два отоплителни уреда.

Такова просто изчисление ви позволява да изберете диаметъра на отоплителните тръби с доста висока точност и да сте сигурни, че всяко устройство ще получи необходимо количествонагрята охлаждаща течност.

За да изчислите циркулационната помпа, можете да използвате таблиците за топлотехника на Шевелев. Те съдържат стойности на загуба на налягане за тръбопровод с определен диаметър;

Изчисляването на загубата на налягане в зависимост от хидравличното съпротивление се извършва за всяка секция на отоплителната система, където има тръби с различни диаметри. Получените стойности се сумират.

Помпата обикновено се избира с резерв на мощност от най-малко 20%.

Трябва да се отбележи, че както при изчисляването на диаметрите, така и при изчисляването на помпа е необходимо да се вземе предвид материалът на тръбите.

IN жилищни сградиПовечето региони на руската държава по правило използват централно отопление, но напоследък автономните отоплителни системи започнаха да набират популярност. Както за първия, така и за втория случай е необходимо хидравлично изчисление на отоплителната система.

Хидравлично изчисление

Практическата цел на изчисляването на хидравликата на отоплителната система е да се гарантира, че дебитът в елементите на веригата съответства на действителния дебит. Обемът на охлаждащата течност, влизаща в отоплителните уреди, трябва да формира определена температурен режимв частна къща, като се вземат предвид външните температури и тези, зададени от клиента за всяко помещение, според функционалното му предназначение.

За да извършите правилно изчисленията на хидравличното отопление, ще трябва да изучите основната терминология, за да разберете по-добре процесите, протичащи в системата. Например, увеличаването на скоростта на нагрята работна течност може да предизвика паралелно увеличаване на хидравличното съпротивление в тръбопроводите. Съпротивлението на отоплителната система се измерва в метри воден стълб.

Основните грешки при инсталиране на отопление на дома. Системи за отопление на дома.

мнозинство класически схемитоплоснабдяването се състои от следните задължителни елементи:

  1. 1. топлогенератор;
  2. 2. магистрален тръбопровод;
  3. 3. нагревателни елементи (регистри или радиатори);
  4. 4. хидравлични вентили (запирателни и управляващи).

С помощта на контролни вентили отоплителната система е свързана. Всеки елемент има своя индивидуалност технически спецификации, който се използва за хидравлични изчисления на отоплителната система. Онлайн калкулатор или електронна таблица в Excelс формули и алгоритми за изчисление ще могат значително да опростят тази задача. Тези програми се предоставят абсолютно безплатно и по никакъв начин няма да повлияят на бюджета на проекта.

Как се извършват хидравлични тестове на отоплителни системи

Диаметър на тръбата

За да изчислите хидравликата на отоплителна система, ще ви е необходима информация за термичните изчисления и аксонометрична диаграма. За избор на напречното сечение на тръбите се използват тези, които са целесъобразни от икономическа гледна точка. окончателни данни за изчисление на топлината:

За да определите вътрешния диаметър на всяка секция, използвайте таблица. Преди това всеки нагревателен клон е разделен на сегменти, започващи от самата крайна точка. Разбивката се основава на потока на охлаждащата течност, който варира от един нагревателен елемент до друг. След всеки нагревател започва нов сегмент.

В първия сегмент се определя стойността на масовия дебит на охлаждащата течност, като се започне от индикатора за мощност на последната батерия: G = 860q / ∆t, където q е мощността на нагревателния елемент (kW).

Охлаждащата течност в първата секция се изчислява, както следва: 860 x 2 / 20 = 86 kg/h. Получените резултати се нанасят директно върху аксонометричната диаграма, но за да продължат по-нататъшните изчисления, получената крайна стойност ще трябва да се преобразува в други мерни единици - литри в секунда.

За да извършите преобразуването, използвайте формулата: GV = G / 3600 x ρ, където GV е капацитивната консумация на течност (l/sec), ρ е индикаторът за плътност на охлаждащата течност (при температура 60 ºC е 0,983 kg/liter) . Оказва се: 86 ÷ 3600 x 0,983 = 0,024 l/sec. Необходимостта от преобразуване на мярката физическо количествосе обосновава с използване на таблични стойности, с помощта на които се определя напречното сечение на тръбопровода.

Хидравлично изчисляване на водоснабдителни системи в Revit (Revit+liNear Analyze Potable Water)

Определение за съпротива

Инженерите често се сблъскват с изчисления на системи за топлоснабдяване за големи съоръжения. Такива системи изискват голямо количествоотоплителни уреди и стотици линейни метри тръби. Можете да изчислите хидравличното съпротивление на отоплителната система, като използвате уравнения или специални автоматизирани програми.

За да се определи относителната загуба на топлина за адхезия в линията, се използва следното приблизително уравнение: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa/m). Използването на това уравнение е оправдано за скорости не повече от 1,25 m/s.

Ако стойността на потреблението е известна топла вода, тогава се използва приблизително уравнение за намиране на напречното сечение вътре в тръбата: d = 0,75 √G (mm). След получаване на резултата ще трябва да се обърнете към специална таблица, за да получите напречното сечение на номиналния диаметър.

Най-досадното и трудоемко изчисление ще бъде изчисляването на местното съпротивление в свързващите части на тръбопровода, контролните вентили, шибърите и нагревателните устройства.

Има два класа отоплителни помпи: с мокри и сухи ротори. За отоплителна система на частно домакинство с бр дълги разстояниятръбопровод, мокър тип помпа е най-подходящ. С помощта на ротор, въртящ се в средата на корпуса, циркулацията на работната течност се ускорява. Благодарение на течната среда, в която е поставен ротора, механизмът се смазва и охлажда. При инсталиране на помпа от този тип е необходимо да се контролира хоризонталността на вала.

Помпите от сух тип се използват в системи за дълги разстояния. Електрическият двигател и работната част са разделени с о-пръстени, които трябва да се сменят веднъж на три години. Охлаждащата течност не влиза в контакт с ротора. Предимствата на помпите от този тип включват висока производителност - приблизително 80%. Недостатъците включват: високо нивошуми следене на липсата на прах в двигателя.

Основната цел на циркулационната помпа е да създаде налягане на охлаждащата течност, способно да се справи с хидравличното съпротивление, което възниква в определени участъци от тръбопровода, и да осигури необходимата производителност чрез транспортиране на топлината в системата, необходима за затопляне на дома.

Изчисляване на еднотръбна отоплителна система

Ето защо при избора на циркулационна помпа е необходимо да се изчисли необходимостта от топлинна енергия на помещението, както и да се установи стойността на общото хидравлично съпротивление на отоплителната система. Без да знаете тези данни, ще бъде изключително трудно да изберете подходящата помпа.

Производителната мощност на електрическа помпа може да се изчисли ръчно, като се използва уравнението: Q = 0,86 x P / Δt, където Q е необходимата ефективност (m3 / час), P е необходимата консумация на топлина (kW), Δt е температурната разлика между подаващата и връщащата верига, с помощта на които се определя обемът на топлинната енергия, отдадена от секция на топлоснабдителната система.

Електрическа помпа с регулатор на мощността се избира въз основа на производителността, като предварително е настроен регулаторът на средно положение. Тази манипулация ще ви позволи да регулирате силата нагоре или надолу в случай на погрешно действие. Скоростите на циркулационната помпа могат да се превключват ръчно или автоматично. В зависимост от дължината на тръбопровода се използват различни видовепарни помпи.



Препоръчваме за четене