Výber obehového čerpadla pre vykurovací systém. Časť 2
Obehové čerpadlo je vybrané pre dve hlavné charakteristiky:
- G * - spotreba, vyjadrená v m3 / h;
- H je hlava vyjadrená v m.
- množstvo tepla, ktoré je potrebné na vyrovnanie tepelných strát (v tomto článku sme si vzali dom s rozlohou 120 m2 s tepelnými stratami 12 000 W ako základ)
- špecifická tepelná kapacita vody rovnajúca sa 4200 J / kg * оС;
- rozdiel medzi počiatočnou teplotou t1 (teplota spiatočky) a konečnou teplotou t2 (teplota prívodu), na ktorú sa chladiaca kvapalina zahrieva (tento rozdiel sa označuje ako ΔT a v tepelnej technike pre výpočet vykurovacích systémov s radiátormi) sa určuje pri 15 - 20 ° C ).
* Výrobcovia čerpacích zariadení používajú na zaznamenávanie prietoku vykurovacieho média písmeno Q. Výrobcovia ventilov, napríklad Danfoss, používajú na výpočet prietoku písmeno G.
V domácej praxi sa používa aj toto písmeno.
Preto v rámci vysvetlení tohto článku použijeme aj písmeno G. Ale v iných článkoch, ktoré idú priamo k analýze harmonogramu činnosti čerpadla, budeme stále používať písmeno Q pre prietok.
Stanovenie prietoku (G, m3 / h) tepelného nosiča pri výbere čerpadla
Východiskovým bodom pre výber čerpadla je množstvo tepla, ktoré dom stratí. Ako to zistit Aby ste to dosiahli, musíte vypočítať tepelné straty.
Toto je zložitý technický výpočet, ktorý si vyžaduje znalosť mnohých komponentov. Preto v rámci tohto článku toto vysvetlenie vynecháme a ako základ pre množstvo tepelných strát si vezmeme jednu z bežných (ale zďaleka nie presných) techník používaných mnohými inštalačnými firmami.
Jeho podstata spočíva v určitej priemernej miere straty na 1 m2.
Táto hodnota je ľubovoľná a predstavuje 100 W / m2 (ak má dom alebo miestnosť neizolované tehlové steny a dokonca aj nedostatočnú hrúbku, bude množstvo tepla strateného v miestnosti oveľa väčšie.
Poznámka
Naopak, ak je obvodový plášť budovy vyrobený z moderných materiálov a má dobrú tepelnú izoláciu, tepelné straty sa znížia a môžu byť 90 alebo 80 W / m2).
Povedzme, že máte dom s rozlohou 120 alebo 200 m2. Potom bude nami dohodnutá výška tepelných strát pre celý dom:
120 * 100 = 12000 W alebo 12 kW.
Čo to má spoločné s čerpadlom? Najpriamejšie.
Proces tepelných strát v dome prebieha neustále, čo znamená, že proces vykurovania priestorov (kompenzácia tepelných strát) musí neustále pokračovať.
Predstavte si, že nemáte čerpadlo ani potrubie. Ako by ste vyriešili tento problém?
Aby ste vyrovnali tepelné straty, museli by ste vo vykurovanej miestnosti spáliť nejaký druh paliva, napríklad palivové drevo, ktoré ľudia v zásade robia už tisíce rokov.
Ale rozhodli ste sa vzdať palivového dreva a použiť vodu na vykurovanie domu. Čo by si musel urobiť? Museli by ste vziať vedro (-á), naliať tam vodu a zohriať ju nad ohňom alebo plynovým sporákom na teplotu varu.
Potom vezmite vedrá a odneste ich do miestnosti, kde voda dodá miestnosti teplo. Potom vezmite ďalšie vedrá s vodou a vložte ich späť na oheň alebo plynový sporák na ohrev vody a potom ich odneste do miestnosti namiesto prvého.
A tak ďalej donekonečna.
Dnes čerpadlo robí prácu za vás. Núti vodu, aby sa presunula do zariadenia, kde sa zohrieva (kotol), a potom na prenos tepla uloženého vo vode potrubím, smeruje ju do vykurovacích zariadení, aby kompenzovala tepelné straty v miestnosti.
Vyvstáva otázka: koľko vody je potrebné za jednotku času, zohriatej na danú teplotu, aby sa vyrovnali tepelné straty doma?
Ako to vypočítať?
Aby ste to dosiahli, potrebujete poznať niekoľko hodnôt:
Tieto hodnoty je potrebné nahradiť vzorcom:
G = Q / (c * (t2 - t1)), kde
G - požadovaná spotreba vody vo vykurovacom systéme, kg / s. (Tento parameter by malo poskytovať čerpadlo. Ak si kúpite čerpadlo s nižším prietokom, potom nebude schopné zabezpečiť také množstvo vody, ktoré je potrebné na kompenzáciu tepelných strát; ak si vezmete čerpadlo s nadhodnoteným prietokom) , povedie to k zníženiu jeho účinnosti, nadmernej spotrebe elektriny a vysokým počiatočným nákladom);
Q je množstvo tepla W potrebné na kompenzáciu tepelných strát;
t2 je konečná teplota, na ktorú musíte vodu ohriať (zvyčajne 75, 80 alebo 90 ° C);
t1 - počiatočná teplota (teplota chladiacej kvapaliny ochladená na 15 - 20 ° C);
c - špecifická tepelná kapacita vody, rovná 4200 J / kg * оС.
Nahraďte známe hodnoty do vzorca a získajte:
G = 12000/4200 * (80 - 60) = 0,143 kg / s
Takýto prietok chladiacej kvapaliny za sekundu je potrebný na vyrovnanie tepelných strát vášho domu s plochou 120 m2.
Dôležité
V praxi sa využíva prietok vody vytlačený do 1 hodiny. V takom prípade má vzorec po vykonaní niektorých transformácií nasledujúcu formu:
G = 0,86 * Q / t2 - ti;
alebo
G = 0,86 * Q / ΔT, kde
ΔT je teplotný rozdiel medzi dodávkou a návratom (ako sme už videli vyššie, ΔT je známa hodnota, ktorá bola pôvodne zahrnutá do výpočtu).
Takže bez ohľadu na to, ako zložité sa na prvý pohľad môžu zdať vysvetlenia pre výber čerpadla, vzhľadom na také dôležité množstvo, ako je prietok, je samotný výpočet, a teda výber pomocou tohto parametra, celkom jednoduchý.
Všetko spočíva v nahradení známych hodnôt do jednoduchého vzorca. Tento vzorec je možné „nabiť“ v programe Excel a použiť tento súbor ako rýchlu kalkulačku.
Poďme cvičiť!
Úloha: musíte vypočítať prietok chladiacej kvapaliny pre dom s rozlohou 490 m2.
Rozhodnutie:
Q (množstvo tepelných strát) = 490 * 100 = 49000 W = 49 kW.
Návrhový teplotný režim medzi prívodom a spiatočkou je nastavený takto: teplota prívodu - 80 ° C, teplota spiatočky - 60 ° C (inak sa záznam robí ako 80/60 ° C).
Preto ΔT = 80 - 60 = 20 ° C.
Teraz nahradíme všetky hodnoty do vzorca:
G = 0,86 * Q / ΔT = 0,86 * 49/20 = 2,11 m3 / h.
Ako to všetko priamo využiť pri výbere pumpy, sa dozviete v záverečnej časti tejto série článkov. Teraz si povieme niečo o druhej dôležitej charakteristike - tlaku. Čítaj viac
Časť 1; Časť 2; Časť 3; 4. časť
Ako si vybrať obehové čerpadlo
Dom nemôžete nazvať útulným, ak je v ňom zima. A nezáleží na tom, aký druh nábytku, dekorácie alebo vzhľadu v dome všeobecne je. Všetko sa začína teplom, ktoré je nemožné bez vytvorenia vykurovacieho systému.
Nestačí kúpiť "efektnú" vykurovaciu jednotku a moderné drahé radiátory - najskôr musíte premyslieť a podrobne naplánovať systém, ktorý bude udržiavať optimálny teplotný režim v miestnosti. A nezáleží na tom, či sa to týka domu, v ktorom ľudia neustále žijú, alebo ide o veľký vidiecky dom, malú daču. Bez tepla nebude obytný priestor a nebude v ňom pohodlné byť.
Aby ste dosiahli dobrý výsledok, musíte pochopiť, čo a ako robiť, aké sú nuansy vo vykurovacom systéme a ako ovplyvnia kvalitu vykurovania.
Pri inštalácii individuálneho vykurovacieho systému musíte uviesť všetky možné podrobnosti o jeho práci. Mal by vyzerať ako jediný vyvážený organizmus, ktorý si vyžaduje minimálne ľudské zásahy. Nie sú tu žiadne malé podrobnosti - je dôležitý parameter každého zariadenia. Môže to byť výkon kotla alebo priemer a typ potrubia, typ a schéma zapojenia vykurovacích zariadení.
Dnes sa žiadny moderný vykurovací systém nezaobíde bez obehového čerpadla.
Dva parametre, podľa ktorých je toto zariadenie vybrané:
- Q je ukazovateľ prietoku chladiacej kvapaliny za 60 minút, vyjadrený v metroch kubických.
- H je indikátor tlaku, ktorý je vyjadrený v metroch.
Mnoho technických článkov a predpisov, ako aj výrobcov prístrojov, používa označenie Q.
Výrobné závody, ktoré vyrábajú uzatváracie ventily, označujú prietok vody vo vykurovacom systéme písmenom G. To vytvára mierne ťažkosti pri výpočtoch, ak sa nezohľadnia tieto nezrovnalosti v technickej dokumentácii. Pre tento článok bude použité písmeno Q.
Stanovenie odhadovaných prietokov chladiacej kvapaliny
Odhadovaná spotreba vykurovacej vody pre vykurovací systém (t / h) pripojený podľa závislej schémy sa dá určiť podľa vzorca:
Obrázok 346. Odhadovaná spotreba vykurovacej vody pre CO
- kde Q® je odhadované zaťaženie vykurovacieho systému, Gcal / h;
- τ1.p. je teplota vody v prívodnom potrubí vykurovacej siete pri projektovanej teplote vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania, ° С;
- τ2.r.- teplota vody vo vratnom potrubí vykurovacieho systému pri projektovanej teplote vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania, ° С;
Odhadovaná spotreba vody vo vykurovacom systéme sa stanoví z výrazu:
Obrázok 347. Odhadovaná spotreba vody vo vykurovacom systéme
- τ3.r.- teplota vody v prívodnom potrubí vykurovacieho systému pri projektovanej teplote vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania, ° С;
Relatívny prietok vykurovacej vody Grel. pre vykurovací systém:
Obrázok 348. Relatívny prietok vykurovacej vody pre CO
- kde Gc. je aktuálna hodnota spotreby siete pre vykurovací systém, t / h.
Relatívna spotreba tepla Qrel. pre vykurovací systém:
Obrázok 349. Relatívna spotreba tepla pre CO
- kde Q® - aktuálna hodnota spotreby tepla pre vykurovací systém, Gcal / h
- kde Qо.р. je vypočítaná hodnota spotreby tepla pre vykurovací systém, Gcal / h
Odhadovaný prietok vykurovacieho činidla vo vykurovacom systéme pripojenom podľa nezávislej schémy:
Obrázok 350. Odhadovaná spotreba CO podľa nezávislej schémy
- kde: t1.р, t2.р. - vypočítaná teplota vykurovaného nosiča tepla (druhý okruh), na výstupe a vstupe do výmenníka tepla, ºС;
Odhadovaný prietok chladiacej kvapaliny vo ventilačnom systéme je určený vzorcom:
Obrázok 351. Odhadovaný prietok pre SV
- kde: Qv.r.- odhadované zaťaženie ventilačného systému, Gcal / h;
- τ2.w.r. je vypočítaná teplota prívodnej vody po ohrievači vzduchu ventilačného systému, ºС.
Odhadovaný prietok chladiacej kvapaliny pre systém dodávky teplej vody (TÚV) pre otvorené systémy zásobovania teplom sa určuje podľa vzorca:
Obrázok 352. Odhadovaný prietok pre otvorené systémy TÚV
Spotreba vody na dodávku teplej vody z prívodného potrubia vykurovacej siete:
Obrázok 353. Prietok TÚV z napájacieho zdroja
- kde: β je podiel vody odobranej z prívodného potrubia určený vzorcom:Obrázok 354. Podiel odberu vody z dodávky
Spotreba vody na dodávku teplej vody zo spätného potrubia vykurovacej siete:
Obrázok 355. Prietok TÚV zo spiatočky
Odhadovaný prietok vykurovacieho média (vykurovacej vody) pre systém TÚV pre uzavreté systémy zásobovania teplom s paralelným okruhom na pripojenie ohrievačov k systému zásobovania teplou vodou:
Obrázok 356. Prietok pre okruh TÚV 1 v paralelnom okruhu
- kde: τ1.i. je teplota prívodnej vody v prívodnom potrubí v bode zlomu teplotného grafu, ºС;
- τ2.t.i. je teplota prívodnej vody po ohrievači v bode zlomu teplotného grafu (vzatý = 30 ° C);
Odhadované množstvo TÚV
S nádržami na batérie
Obrázok 357.
Pri absencii akumulátorov
Obrázok 358.
Spotreba vody vo vykurovacom systéme - spočítajte čísla
V článku dáme odpoveď na otázku: ako správne vypočítať množstvo vody vo vykurovacom systéme. Toto je veľmi dôležitý parameter.
Je to potrebné z dvoch dôvodov:
Takže najskôr.
Vlastnosti výberu obehového čerpadla
Čerpadlo sa vyberá podľa dvoch kritérií:
Pri tlaku je všetko viac-menej jasné - ide o výšku, do ktorej by sa mala kvapalina zdvihnúť, a meria sa od najnižšieho po najvyšší bod alebo po ďalšie čerpadlo, ak ich je v projekte viac.
Objem expanznej nádrže
Každý vie, že kvapalina má pri zahrievaní tendenciu zväčšovať svoj objem. Aby vykurovací systém nevyzeral ako bomba a netečie pozdĺž všetkých švíkov, existuje expanzná nádrž, v ktorej sa zhromažďuje vytlačená voda zo systému.
Aký objem je potrebné kúpiť alebo vyrobiť?
Je to jednoduché, poznať fyzikálne vlastnosti vody.
Vypočítaný objem chladiacej kvapaliny v systéme sa vynásobí 0,08. Napríklad pre 100 litrovú chladiacu kvapalinu bude mať expanzná nádrž objem 8 litrov.
Hovorme o množstve čerpanej kvapaliny podrobnejšie
Spotreba vody vo vykurovacom systéme sa počíta podľa vzorca:
G = Q / (c * (t2 - t1)), kde:
- G - spotreba vody vo vykurovacom systéme, kg / s;
- Q je množstvo tepla, ktoré kompenzuje tepelné straty, W;
- c je špecifická tepelná kapacita vody, táto hodnota je známa a rovná sa 4200 J / kg * ᵒС (všimnite si, že akékoľvek iné nosiče tepla majú horší výkon v porovnaní s vodou);
- t2 je teplota chladiacej kvapaliny vstupujúcej do systému, ᵒС;
- t1 je teplota chladiacej kvapaliny na výstupe zo systému, ᵒС;
Odporúčanie! Pre pohodlné bývanie by mala byť delta teplota nosiča tepla na vstupe 7 - 15 stupňov. Teplota podlahy v systéme „teplá podlaha“ by nemala presiahnuť 29
ᵒ
C. Preto budete musieť sami zistiť, aký typ vykurovania bude v dome nainštalovaný: či už budú existovať batérie, „teplá podlaha“ alebo kombinácia niekoľkých typov.
Výsledok tohto vzorca poskytne prietok chladiacej kvapaliny za sekundu na doplnenie tepelných strát, potom sa tento indikátor prepočíta na hodiny.
Poradenstvo! S najväčšou pravdepodobnosťou sa teplota počas prevádzky bude líšiť v závislosti od okolností a ročného obdobia, takže je lepšie okamžite pridať 30% zásob k tomuto ukazovateľu.
Zvážte indikátor odhadovaného množstva tepla potrebného na kompenzáciu tepelných strát.
Možno je to najťažšie a najdôležitejšie kritérium vyžadujúce technické znalosti, ku ktorým je potrebné zodpovedne pristupovať.
Ak ide o súkromný dom, potom sa indikátor môže pohybovať od 10 do 15 W / m² (také indikátory sú typické pre „pasívne domy“) až do 200 W / m² alebo viac (ak ide o tenkú stenu bez alebo nedostatočnej izolácie). .
V praxi stavebné a obchodné organizácie berú ako základ ukazovateľ tepelných strát - 100 W / m².
Odporúčanie: vypočítajte tento ukazovateľ pre konkrétny dom, v ktorom bude vykurovací systém inštalovaný alebo rekonštruovaný.
Na tento účel sa používajú kalkulačky tepelných strát, zatiaľ čo straty pre steny, strechy, okná a podlahy sa posudzujú osobitne.
Tieto údaje umožnia zistiť, koľko tepla fyzicky odovzdáva dom prostrediu v konkrétnom regióne s vlastnými klimatickými režimami.
Rada
Vypočítaný údaj o stratách sa vynásobí plochou domu a potom sa nahradí vzorcom pre spotrebu vody.
Teraz je potrebné zaoberať sa takou otázkou, ako je spotreba vody vo vykurovacom systéme bytového domu.
Vlastnosti výpočtov pre bytový dom
Existujú dve možnosti usporiadania vykurovania bytového domu:
Prvou možnosťou je, že projekt sa realizuje bez zohľadnenia osobných želaní obyvateľov jednotlivých bytov.
Napríklad, ak sa v jednom samostatnom byte rozhodnú inštalovať systém „teplej podlahy“ a vstupná teplota chladiacej kvapaliny je 70-90 stupňov pri prípustnej teplote pre potrubia do 60 ᵒС.
Alebo naopak, pri rozhodovaní o tom, že bude mať teplá podlaha pre celý dom, môže jeden individuálny subjekt skončiť v studenom byte, ak si nainštaluje obyčajné batérie.
Výpočet spotreby vody vo vykurovacom systéme sa riadi rovnakým princípom ako v súkromnom dome.
Mimochodom: usporiadanie, prevádzka a údržba spoločnej kotolne sú o 15-20% lacnejšie ako jednotlivý náprotivok.
Medzi výhody individuálneho vykurovania vo vašom byte musíte vyzdvihnúť okamih, kedy si môžete sami namontovať typ vykurovacieho systému, ktorý považujete za prioritný.
Pri výpočte spotreby vody pripočítajte 10% za tepelnú energiu, ktorá bude smerovať na vykurovanie schodísk a iných inžinierskych stavieb.
Predbežná príprava vody pre budúci vykurovací systém má veľký význam. Závisí to od toho, ako efektívne bude prebiehať výmena tepla. Ideálna by samozrejme bola destilácia, nežijeme však v ideálnom svete.
Aj keď dnes mnohí používajú na vykurovanie destilovanú vodu. Prečítajte si o tom v článku.
Poznámka
V skutočnosti by mal byť ukazovateľ tvrdosti vody 7 - 10 mg-ekv. / 1 l. Ak je tento indikátor vyšší, znamená to, že je potrebné zmäkčenie vody vo vykurovacom systéme. V opačnom prípade dôjde k procesu zrážania solí horčíka a vápnika vo forme vodného kameňa, čo povedie k rýchlemu opotrebeniu komponentov systému.
Najdostupnejším spôsobom na zmäkčenie vody je varenie, ale samozrejme to nie je všeliek a problém sa tým úplne nevyrieši.
Môžete použiť magnetické zmäkčovače. Jedná sa o pomerne cenovo dostupný a demokratický prístup, ktorý však funguje, keď sa zohreje na teplotu najviac 70 stupňov.
Existuje princíp zmäkčovania vody, takzvané inhibičné filtre, založený na niekoľkých činidlách. Ich úlohou je čistenie vody od vápna, sódy, hydroxidu sodného.
Rád by som veril, že tieto informácie boli pre vás užitočné. Boli by sme vďační, keby ste klikli na tlačidlá sociálnych médií.
Opravte výpočty a prajem pekný deň!
Prečo potrebujete vedieť tento parameter
Rozdelenie tepelných strát v dome
Aký je výpočet tepelnej záťaže na vykurovanie? Určuje optimálne množstvo tepelnej energie pre každú miestnosť a budovu ako celok. Premennými sú výkon vykurovacieho zariadenia - kotla, radiátorov a potrubí. Berú sa do úvahy aj tepelné straty domu.
V ideálnom prípade by tepelný výkon vykurovacieho systému mal kompenzovať všetky tepelné straty a zároveň udržiavať pohodlnú úroveň teploty. Preto pred výpočtom ročného vykurovacieho zaťaženia musíte určiť hlavné faktory, ktoré ho ovplyvňujú:
- Charakteristika konštrukčných prvkov domu. Vonkajšie steny, okná, dvere, ventilačný systém ovplyvňujú úroveň tepelných strát;
- Rozmery domu. Je logické predpokladať, že čím je miestnosť väčšia, tým intenzívnejšie by mal vykurovací systém fungovať. Dôležitým faktorom je nielen celkový objem každej miestnosti, ale aj plocha vonkajších stien a okenných konštrukcií;
- Podnebie v regióne. Pri relatívne malých poklesoch teploty vonku je potrebné malé množstvo energie na vyrovnanie tepelných strát. Tých. maximálne hodinové vykurovacie zaťaženie priamo závisí od stupňa poklesu teploty v určitom časovom období a priemernej ročnej hodnoty pre vykurovaciu sezónu.
Berúc do úvahy tieto faktory, je zostavený optimálny tepelný režim vykurovacieho systému. Ak zhrnieme všetky vyššie uvedené, môžeme povedať, že stanovenie tepelnej záťaže na vykurovanie je nevyhnutné na zníženie spotreby energie a udržanie optimálnej úrovne vykurovania v priestoroch domu.
Ak chcete vypočítať optimálne vykurovacie zaťaženie na základe agregovaných ukazovateľov, potrebujete poznať presný objem budovy. Je dôležité mať na pamäti, že táto technika bola vyvinutá pre veľké štruktúry, takže chyba výpočtu bude veľká.
Výpočet spotreby vody na vykurovanie - Vykurovací systém
»Výpočty vykurovania
Návrh vykurovania zahŕňa kotol, prípojný systém, prívod vzduchu, termostaty, rozdeľovače, spojovacie prvky, expanznú nádrž, batérie, čerpadlá na zvýšenie tlaku, potrubia.
Akýkoľvek faktor je určite dôležitý. Preto musí byť výber inštalačných častí vykonaný správne. Na otvorenej karte sa pokúsime pomôcť s výberom potrebných inštalačných dielov pre váš byt.
Súčasťou vykurovacej inštalácie kaštieľa sú dôležité zariadenia.
Strana 1
Odhadovaný prietok sieťovej vody, kg / h, na stanovenie priemerov potrubí vo vodných vykurovacích sieťach s vysoko kvalitnou reguláciou dodávky tepla by sa mal určiť osobitne pre vykurovanie, vetranie a zásobovanie teplou vodou podľa vzorcov:
na kúrenie
(40)
maximálne
(41)
v uzavretých vykurovacích systémoch
priemerne za hodinu, s paralelným okruhom na pripojenie ohrievačov vody
(42)
maximum, s paralelným okruhom na pripojenie ohrievačov vody
(43)
priemerne za hodinu, s dvojstupňovými schémami pripojenia pre ohrievače vody
(44)
maximum, s dvojstupňovými schémami zapojenia ohrievačov vody
(45)
Dôležité
Vo vzorcoch (38 - 45) sú vypočítané tepelné toky dané vo W, tepelná kapacita c sa považuje za rovnakú. Tieto vzorce sa počítajú po etapách pre teploty.
Celková predpokladaná spotreba sieťovej vody, kg / h, v dvojrúrkových vykurovacích sieťach v otvorených a uzavretých systémoch zásobovania teplom s vysoko kvalitnou reguláciou dodávky tepla by sa mala určiť podľa vzorca:
(46)
Koeficient k3 zohľadňujúci podiel priemernej hodinovej spotreby vody na dodávku teplej vody pri regulácii vykurovacej záťaže by sa mal brať podľa tabuľky č. 2.
Tabuľka 2. Hodnoty koeficientov
r-Polomer kruhu rovnajúci sa polovici priemeru, m
Q-prietok vody m 3 / s
D-vnútorný priemer potrubia, m
V-rýchlosť toku chladiacej kvapaliny, m / s
Odolnosť proti pohybu chladiacej kvapaliny.
Akákoľvek chladiaca kvapalina pohybujúca sa vo vnútri potrubia sa usiluje zastaviť jeho pohyb. Sila pôsobiaca na zastavenie pohybu chladiacej kvapaliny je sila odporu.
Tento odpor sa nazýva tlaková strata. To znamená, že pohybujúci sa nosič tepla cez potrubie určitej dĺžky stráca tlak.
Hlava sa meria v metroch alebo tlakoch (Pa). Pre väčšie pohodlie je potrebné pri výpočtoch použiť merače.
Prepáčte, ale zvyknem špecifikovať stratu hlavy v metroch. 10 metrov vodného stĺpca vytvára 0,1 MPa.
Pre lepšie pochopenie významu tohto materiálu odporúčam postupovať podľa riešenia problému.
Cieľ 1.
V potrubí s vnútorným priemerom 12 mm prúdi voda rýchlosťou 1 m / s. Nájdite výdavok.
Rozhodnutie:
Musíte použiť vyššie uvedené vzorce:
Jednoduché spôsoby výpočtu tepelného zaťaženia
Akýkoľvek výpočet tepelného zaťaženia je potrebný na optimalizáciu parametrov vykurovacieho systému alebo na zlepšenie tepelnoizolačných charakteristík domu. Po jeho dokončení sa vyberú určité spôsoby regulácie tepelného zaťaženia vykurovania. Zvážte ľahko použiteľné metódy na výpočet tohto parametra vykurovacieho systému.
Závislosť vykurovacieho výkonu na ploche
Tabuľka korekčných faktorov pre rôzne klimatické pásma Ruska
Pre dom so štandardnými veľkosťami miestnosti, výškami stropov a dobrou tepelnou izoláciou je možné použiť známy pomer plochy miestnosti k požadovanému tepelnému výkonu. V takom prípade bude 10 m² potrebovať na výrobu 1 kW tepla. Na získaný výsledok musíte použiť korekčný faktor v závislosti od klimatického pásma.
Predpokladajme, že dom sa nachádza v moskovskom regióne. Jeho celková plocha je 150 m². V takom prípade sa hodinové tepelné zaťaženie na vykurovanie bude rovnať:
15 * 1 = 15 kW / hod
Hlavnou nevýhodou tejto metódy je jej veľká chyba. Pri výpočte sa nezohľadňujú zmeny poveternostných faktorov, ako aj stavebné prvky - odpor stien, okien voči prestupu tepla. Preto sa neodporúča používať ho v praxi.
Súhrnný výpočet tepelného zaťaženia budovy
Pre zväčšený výpočet tepelnej záťaže sú charakteristické presnejšie výsledky. Spočiatku sa používal na predbežný výpočet tohto parametra, keď nebolo možné určiť presnú charakteristiku budovy. Všeobecný vzorec na stanovenie tepelnej záťaže na vykurovanie je uvedený nižšie:
Kde q ° - špecifické tepelné vlastnosti konštrukcie. Hodnoty musia byť prevzaté z príslušnej tabuľky, ale - vyššie uvedený korekčný faktor, Vн - vonkajší objem budovy, m³, TVn a Tnro - hodnoty teploty v dome a vonku.
Tabuľka špecifických tepelných charakteristík budov
Predpokladajme, že chcete vypočítať maximálne hodinové vykurovacie zaťaženie v dome s objemom 480 m³ pozdĺž vonkajších stien (plocha 160 m², dvojpodlažný dom). V tomto prípade sa tepelná charakteristika bude rovnať 0,49 W / m³ * C. Korekčný faktor a = 1 (pre moskovský región). Optimálna teplota vo vnútri obydlia (Tvn) by mala byť + 22 ° C. Teplota vonku bude -15 ° C. Použime vzorec na výpočet hodinovej vykurovacej záťaže:
Q = 0,49 * 1 * 480 (22 + 15) = 9,408 kW
V porovnaní s predchádzajúcim výpočtom je výsledná hodnota menšia. Berie však do úvahy dôležité faktory - teplotu v miestnosti, vonku, celkový objem budovy. Podobné výpočty je možné vykonať pre každú izbu. Metóda výpočtu vykurovacej záťaže podľa zväčšených indikátorov umožňuje určiť optimálny výkon pre každý radiátor v samostatnej miestnosti. Pre presnejší výpočet potrebujete poznať priemerné hodnoty teploty pre konkrétny región.
Túto výpočtovú metódu je možné použiť na výpočet hodinovej tepelnej záťaže na vykurovanie. Získané výsledky však neposkytnú optimálne presnú hodnotu tepelných strát budovy.
Výpočet objemu vody vo vykurovacom systéme pomocou online kalkulačky
Každý vykurovací systém má množstvo významných charakteristík - menovitý tepelný výkon, spotreba paliva a objem chladiacej kvapaliny. Výpočet objemu vody vo vykurovacom systéme si vyžaduje integrovaný a dôkladný prístup. Takže môžete zistiť, ktorý kotol, aký výkon zvoliť, určiť objem expanznej nádrže a potrebné množstvo kvapaliny na naplnenie systému.
Významná časť kvapaliny sa nachádza v potrubiach, ktoré zaberajú najväčšiu časť schémy zásobovania teplom.
Preto na výpočet objemu vody potrebujete poznať vlastnosti potrubí a najdôležitejším z nich je priemer, ktorý určuje kapacitu kvapaliny v potrubí.
Ak sú výpočty vykonané nesprávne, potom systém nebude fungovať efektívne, miestnosť sa neohreje na správnej úrovni. Online kalkulačka pomôže vykonať správny výpočet objemov pre vykurovací systém.
Počítadlo objemu kvapaliny vykurovacieho systému
Vo vykurovacom systéme je možné použiť rúry rôznych priemerov, najmä v kolektorových okruhoch. Preto sa objem kvapaliny počíta pomocou tohto vzorca:
Objem vody vo vykurovacom systéme možno tiež vypočítať ako súčet jeho zložiek:
Spolu tieto údaje umožňujú vypočítať väčšinu objemu vykurovacieho systému. Vo vykurovacom systéme sú však okrem potrubí aj ďalšie komponenty. Na výpočet objemu vykurovacieho systému vrátane všetkých dôležitých zložiek dodávky tepla použite našu online kalkulačku na objem vykurovacieho systému.
Rada
Výpočet pomocou kalkulačky je veľmi jednoduchý. Je potrebné uviesť do tabuľky niektoré parametre týkajúce sa typu radiátorov, priemeru a dĺžky potrubí, objemu vody v kolektore atď. Potom musíte kliknúť na tlačidlo „Vypočítať“ a program vám dá presný objem vášho vykurovacieho systému.
Kalkulačku môžete skontrolovať pomocou vyššie uvedených vzorcov.
Príklad výpočtu objemu vody vo vykurovacom systéme:
Hodnoty objemov rôznych zložiek
Objem vody chladiča:
- hliníkový radiátor - 1 sekcia - 0,450 litra
- bimetalový chladič - 1 sekcia - 0,250 litra
- nová liatinová batéria 1 sekcia - 1 000 litrov
- stará liatinová batéria 1 sekcia - 1 700 litrov.
Objem vody v 1 bežnom metri potrubia:
- ø15 (G ½ ") - 0,177 litra
- ø20 (G ¾ ") - 0,310 litra
- ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 litra
- ø32 (G 1¼ ") - 0,800 litra
- ø15 (G 1½ ") - 1 250 litrov
- ø15 (G 2,0 ″) - 1 960 litrov.
Ak chcete vypočítať celý objem kvapaliny vo vykurovacom systéme, musíte tiež pridať objem chladiacej kvapaliny v kotle. Tieto údaje sú uvedené v sprievodnom pase zariadenia alebo majú približné parametre:
- podlahový kotol - 40 litrov vody;
- nástenný kotol - 3 litre vody.
Výber kotla priamo závisí od objemu kvapaliny v systéme zásobovania teplom miestnosti.
Hlavné typy chladiacich kvapalín
Na plnenie vykurovacích systémov sa používajú štyri hlavné typy kvapalín:
Na záver je potrebné povedať, že ak sa modernizuje vykurovací systém, inštalujú sa potrubia alebo batérie, je potrebné prepočítať jeho celkový objem podľa nových charakteristík všetkých prvkov systému.
Metóda výpočtu
Na výpočet tepelnej energie na vykurovanie je potrebné brať do úvahy ukazovatele potreby tepla samostatnej miestnosti. V takom prípade by sa mal od údajov odpočítať prenos tepla z tepelnej trubice, ktorá sa nachádza v tejto miestnosti.
Plocha povrchu, ktorá vydáva teplo, bude závisieť od niekoľkých faktorov - v prvom rade od typu použitého zariadenia, od princípu jeho pripojenia k potrubiam a od toho, ako sa nachádza v miestnosti. Je potrebné poznamenať, že všetky tieto parametre ovplyvňujú aj hustotu tepelného toku vychádzajúceho zo zariadenia.
Prestup tepla vykurovacích zariadení
Výpočet ohrievačov vo vykurovacom systéme - prestup tepla ohrievačom Q je možné určiť pomocou nasledujúceho vzorca:
Qпр = qпр * Ap.
Môže sa však použiť, iba ak je známy indikátor povrchovej hustoty vykurovacieho zariadenia qpr (W / m2).
Odtiaľ môžete vypočítať aj vypočítanú plochu Ap. Je dôležité pochopiť, že odhadovaná plocha akéhokoľvek vykurovacieho zariadenia nezávisí od typu chladiacej kvapaliny.
Ap = Qnp / qnp,
v ktorej Qnp je úroveň prestupu tepla zariadenia požadovaná pre určitú miestnosť.
Tepelný výpočet vykurovania zohľadňuje skutočnosť, že vzorec sa používa na určenie prenosu tepla zariadenia pre konkrétnu miestnosť:
Qпр = Qп - µтр * Qпр
v tomto prípade je indikátorom Qp potreba tepla v miestnosti, Qtr je celkový prestup tepla všetkých prvkov vykurovacieho systému nachádzajúcich sa v miestnosti. Výpočet tepelnej záťaže na vykurovanie znamená, že to zahŕňa nielen radiátor, ale aj potrubie, ktoré je k nemu pripojené, a tranzitnú tepelnú rúrku (ak existuje). V tomto vzorci je µtr korekčný faktor, ktorý zaisťuje čiastočný prenos tepla zo systému vypočítaný na udržanie konštantnej teploty v miestnosti.V takom prípade môže veľkosť korekcie kolísať v závislosti od toho, ako presne boli potrubia vykurovacieho systému položené v miestnosti. Najmä - pri otvorenej metóde - 0,9; v brázde steny - 0,5; zabudované v betónovej stene - 1.8.
Výpočet vykurovacích radiátorov |
|
Výpočet požadovaného vykurovacieho výkonu, to znamená celkového prestupu tepla (Qtr - W) všetkých prvkov vykurovacieho systému, sa stanoví pomocou tohto vzorca:
Qtr = µktr * µ * dn * l * (tg - tv)
V ňom je ktr indikátorom súčiniteľa prechodu tepla určitého úseku potrubia umiestneného v miestnosti, dn je vonkajší priemer potrubia, l je dĺžka úseku. Indikátory tg a tv zobrazujú teplotu chladiacej kvapaliny a vzduchu v miestnosti.
Vzorec Qtr = qw * lw + qg * lg sa používa na stanovenie úrovne prenosu tepla z tepelného vodiča v miestnosti. Pri určovaní ukazovateľov by ste sa mali riadiť špeciálnou referenčnou literatúrou. V ňom nájdete definíciu tepelného výkonu vykurovacieho systému - stanovenie prenosu tepla vertikálne (qw) a horizontálne (qg) tepelného potrubia položeného v miestnosti. Nájdené údaje ukazujú prenos tepla 1 m potrubia.
Pred výpočtom gcal pre vykurovanie sa mnoho rokov uskutočňovali výpočty podľa vzorca Ap = Qnp / qnp a merania teplonosných plôch vykurovacieho systému s použitím konvenčnej jednotky - ekvivalentných metrov štvorcových. V tomto prípade bol ecm podmienene rovný povrchu vykurovacieho zariadenia s prenosom tepla 435 kcal / h (506 W). Výpočet gcal na vykurovanie predpokladá, že teplotný rozdiel medzi chladiacim médiom a vzduchom (tg - tw) v miestnosti bol 64,5 ° C a relatívna spotreba vody v systéme sa rovnala Grel = l, 0.
Výpočet tepelného zaťaženia na vykurovanie znamená, že súčasne mali hladké rúrkové a panelové vykurovacie zariadenia, ktoré mali vyšší prenos tepla ako referenčné radiátory z čias ZSSR, oblasť ECM, ktorá sa výrazne líšila od ich fyzickej oblasti . Preto bola plocha ECM menej efektívnych vykurovacích zariadení výrazne nižšia ako ich fyzická plocha.
Panelové ohrievače
Takéto duálne meranie plochy vykurovacích zariadení sa však v roku 1984 zjednodušilo a ECM bol zrušený. Od tohto okamihu sa teda plocha ohrievača merala iba v m2.
Po vypočítaní plochy vykurovacieho zariadenia potrebnej pre miestnosť a vypočítaní tepelného výkonu vykurovacieho systému môžete prejsť k výberu potrebného radiátora z katalógu vykurovacích telies.
V tomto prípade sa ukáže, že najčastejšie sa plocha zakúpeného predmetu ukáže byť o niečo väčšia ako tá, ktorá bola získaná výpočtami. To sa dá vysvetliť celkom ľahko - koniec koncov, s takouto korekciou sa počíta vopred už zavedením multiplikačného koeficientu µ1 do vzorcov.
Sekčné radiátory sú dnes veľmi bežné. Ich dĺžka priamo závisí od počtu použitých sekcií. Na výpočet množstva tepla na vykurovanie - to znamená na výpočet optimálneho počtu sekcií pre konkrétnu miestnosť sa použije vzorec:
N = (Ap / a1) (µ 4 / µ 3)
Tu a1 je plocha jednej časti radiátora vybraná pre vnútornú inštaláciu. Merané v m2. µ 4 je korekčný faktor, ktorý sa zavádza pre spôsob inštalácie vykurovacieho telesa. µ 3 - korekčný faktor, ktorý označuje skutočný počet sekcií v radiátore (µ3 - 1,0 za predpokladu, že Ap = 2,0 m2). Pre štandardné radiátory typu M-140 je tento parameter určený vzorcom:
μ 3 = 0,97 + 0,06 / ap
Pri tepelných skúškach sa používajú štandardné radiátory, ktoré pozostávajú z priemeru 7-8 sekcií. To znamená, že nami stanovený výpočet spotreby tepla na vykurovanie - teda súčiniteľ prestupu tepla, je reálny iba pre radiátory presne tejto veľkosti.
Je potrebné poznamenať, že pri použití radiátorov s menším počtom sekcií sa pozoruje mierne zvýšenie úrovne prestupu tepla.
Je to spôsobené tým, že v extrémnych úsekoch je tok tepla o niečo aktívnejší. Otvorené konce radiátora navyše prispievajú k väčšiemu prenosu tepla do vzduchu v miestnosti.Ak je počet sekcií väčší, vo vonkajších sekciách dôjde k oslabeniu prúdu. Z tohto dôvodu je na dosiahnutie požadovanej úrovne prenosu tepla najracionálnejšie mierne zväčšiť dĺžku radiátora pridaním sekcií, čo neovplyvní výkon vykurovacieho systému.
Sedemdielna vykurovacia batéria
Pre tieto radiátory, ktorých plocha jednej časti je 0,25 m2, existuje vzorec na stanovenie koeficientu µ3:
μ3 = 0,92 + 0,16 / ap
Malo by sa však pamätať na to, že pri použití tohto vzorca je extrémne zriedkavé získať celý počet sekcií. Najčastejšie sa požadované množstvo ukáže ako zlomkové. Výpočet vykurovacích zariadení vykurovacieho systému predpokladá, že na dosiahnutie presnejšieho výsledku je prípustný mierny (nie viac ako 5%) pokles koeficientu Ap. Táto činnosť vedie k obmedzeniu úrovne odchýlky ukazovateľa teploty v miestnosti. Po výpočte tepla na vykurovanie miestnosti sa po získaní výsledku nainštaluje radiátor s počtom sekcií čo najbližšie k získanej hodnote.
Výpočet tepelného výkonu podľa oblasti predpokladá, že architektúra domu kladie určité podmienky na inštaláciu radiátorov.
Najmä ak je pod oknom vonkajší výklenok, potom by mala byť dĺžka radiátora menšia ako dĺžka výklenku - nie menej ako 0,4 m. Táto podmienka platí iba pri priamom potrubí k radiátoru. Ak sa použije vložka kačacieho typu, rozdiel v dĺžke výklenku a radiátora by mal byť minimálne 0,6 m. V takom prípade by sa mali extra sekcie rozlišovať ako samostatný radiátor.
Pre jednotlivé modely radiátorov neplatí vzorec na výpočet tepla na vykurovanie - to znamená určenie dĺžky, pretože tento parameter je vopred určený výrobcom. To plne platí pre radiátory typu RSV alebo RSG. Často sa však vyskytujú prípady, keď sa má zväčšiť plocha vykurovacieho zariadenia tohto typu, použije sa jednoducho paralelná inštalácia dvoch panelov vedľa seba.
Zmeny v prestupe tepla radiátorov v závislosti od spôsobu inštalácie
Ak je panelový radiátor určený ako jediný povolený pre danú miestnosť, potom sa na určenie počtu požadovaných radiátorov použije nasledovné:
N = Ap / a1.
V tomto prípade je plocha radiátora známym parametrom. V prípade, že sú nainštalované dva paralelné bloky chladiča, zvýši sa index Ap, ktorý určuje znížený koeficient prestupu tepla.
V prípade použitia konvektorov s plášťom počíta výpočet vykurovacieho výkonu s tým, že ich dĺžka je tiež určená výlučne existujúcou modelovou radou. Najmä podlahový konvektor „Rhythm“ sa dodáva v dvoch modeloch s dĺžkou plášťa 1 ma 1,5 m. Nástenné konvektory sa tiež môžu navzájom mierne líšiť.
V prípade použitia konvektora bez krytu existuje vzorec, ktorý pomáha určiť počet prvkov zariadenia, po ktorom je možné vypočítať výkon vykurovacieho systému:
N = Ap / (n * a1)
Tu n je počet riadkov a úrovní prvkov, ktoré tvoria plochu konvektora. V tomto prípade je a1 plocha jedného potrubia alebo prvku. Zároveň je pri stanovení vypočítanej plochy konvektora potrebné brať do úvahy nielen počet jeho prvkov, ale aj spôsob ich spojenia.
Ak sa vo vykurovacom systéme používa zariadenie s hladkým potrubím, doba trvania jeho vykurovacieho potrubia sa počíta takto:
l = Ap * µ4 / (n * a1)
µ4 je korekčný faktor, ktorý sa zavádza v prítomnosti ozdobného krytu rúry; n je počet radov alebo úrovní vykurovacích potrubí; a1 je parameter charakterizujúci plochu jedného metra vodorovného potrubia o vopred určenom priemere.
Na získanie presnejšieho (a nie zlomkového čísla) je povolený mierny (nie viac ako 0,1 m2 alebo 5%) pokles indikátora A.
Nosič tepla vo vykurovacom systéme: výpočet objemu, prietoku, vstrekovania a ďalšie
Aby ste mali predstavu o správnom vykurovaní jednotlivých domov, mali by ste sa ponoriť do základných konceptov. Zvážte procesy cirkulácie chladiacej kvapaliny vo vykurovacích systémoch. Naučíte sa, ako správne usporiadať cirkuláciu chladiacej kvapaliny v systéme. Pre hlbšiu a premyslenejšiu prezentáciu študijného predmetu sa odporúča pozrieť si nižšie vysvetľujúce video.
Výpočet chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme ↑
Objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacích systémoch vyžaduje presný výpočet.
Výpočet požadovaného množstva chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme sa robí najčastejšie v čase výmeny alebo rekonštrukcie celého systému. Najjednoduchšou metódou by bolo banálne použitie príslušných výpočtových tabuliek. Ľahko sa nachádzajú v tematických referenčných knihách. Podľa základných informácií obsahuje:
- v časti hliníkového chladiča (batérie) 0,45 l chladiacej kvapaliny;
- v časti liatinového radiátora 1 / 1,75 litra;
- bežný meter 15 mm / 32 mm potrubia 0,177 / 0,8 litra.
Výpočty sú potrebné aj pri inštalácii takzvaných doplňovacích čerpadiel a expanznej nádrže. V takom prípade je na určenie celkového objemu celého systému potrebné spočítať celkový objem vykurovacích zariadení (batérie, radiátory), ako aj kotla a potrubí. Vzorec na výpočet je nasledovný:
V = (VS x E) / d, kde d je indikátor účinnosti inštalovanej expanznej nádrže; E predstavuje koeficient rozťažnosti kvapaliny (vyjadrený v percentách), VS sa rovná objemu systému, ktorý obsahuje všetky prvky: výmenníky tepla, kotol, potrubia, tiež radiátory; V je objem expanznej nádrže.
Čo sa týka koeficientu rozťažnosti kvapaliny. Tento indikátor môže mať dve hodnoty, v závislosti od typu systému. Ak je tepelným nosičom voda, pre výpočet je jeho hodnota 4%. Napríklad v prípade etylénglykolu sa koeficient expanzie berie ako 4,4%.
Existuje ešte jedna, pomerne častá, aj keď menej presná možnosť na posúdenie objemu chladiacej kvapaliny v systéme. Týmto spôsobom sa používajú indikátory napájania - pre približný výpočet potrebujete poznať iba výkon vykurovacieho systému. Predpokladá sa, že 1 kW = 15 litrov kvapaliny.
Hĺbkové posúdenie objemu vykurovacích zariadení vrátane kotla a potrubí sa nevyžaduje. Zvážme to na konkrétnom príklade. Napríklad vykurovací výkon konkrétneho domu bol 75 kW.
V takom prípade sa celkový objem systému odvodí podľa vzorca: VS = 75 x 15 a bude sa rovnať 1125 litrom.
Je tiež potrebné mať na pamäti, že použitie rôznych ďalších prvkov vykurovacieho systému (či už sú to potrubia alebo radiátory) nejako znižuje celkový objem systému. Podrobné informácie o tomto probléme sa nachádzajú v príslušnej technickej dokumentácii výrobcu určitých prvkov.
Užitočné video: cirkulácia chladiacej kvapaliny vo vykurovacích systémoch ↑
Vstrekovanie vykurovacieho činidla do vykurovacieho systému ↑
Po rozhodnutí o ukazovateľoch objemu systému je potrebné pochopiť hlavnú vec: ako sa chladiaca kvapalina čerpá do vykurovacieho systému uzavretého typu.
Existujú dve možnosti:
Počas procesu čerpania by ste mali dodržiavať údaje z tlakomeru, nezabudnite, že vetracie otvory na vykurovacích radiátoroch (batériách) musia byť bezpodmienečne otvorené.
Prietok vykurovacieho prostriedku vo vykurovacom systéme ↑
Prietok v systéme tepelného nosiča znamená hmotnostné množstvo tepelného nosiča (kg / s) určené na dodanie požadovaného množstva tepla do vykurovanej miestnosti.
Výpočet tepelného nosiča vo vykurovacom systéme sa stanoví ako podiel vydelenia vypočítanej potreby tepla (W) miestnosti (miestností) prestupom tepla 1 kg tepelného nosiča na vykurovanie (J / kg).
Prietok vykurovacieho média v systéme počas vykurovacej sezóny vo vertikálnych systémoch ústredného kúrenia sa mení, pretože sú regulované (to platí najmä pre gravitačný obeh vykurovacieho média. V praxi sa pri výpočtoch uplatňuje prietok vykurovacie médium sa zvyčajne meria v kg / h.
Tepelný výpočet pre vykurovacie zariadenia
Metóda tepelného výpočtu je stanovenie povrchu každého jednotlivého vykurovacieho zariadenia, ktoré vydáva teplo do miestnosti. Výpočet tepelnej energie na vykurovanie v tomto prípade zohľadňuje maximálnu teplotnú hladinu chladiacej kvapaliny, ktorá je určená pre tie vykurovacie články, pre ktoré sa vykonáva tepelnotechnický výpočet vykurovacieho systému. To znamená, že ak je chladiacou kvapalinou voda, potom sa vezme jej priemerná teplota vo vykurovacom systéme. Toto zohľadňuje prietok chladiacej kvapaliny. Rovnako, ak je nosičom tepla para, potom sa pri výpočte tepla na vykurovanie použije hodnota najvyššej teploty pary pri určitej úrovni tlaku v ohrievači.
Radiátory sú hlavným vykurovacím zariadením
