Hydraulisk beräkning av värmesystemet i ett privat hus - beräkningsförfarande + översikt över användbara program

Forcerad cirkulationssystem

Utrustning av denna typ för tvåvåningsstugor anses vara mer att föredra. I det här fallet är cirkulationspumpen ansvarig för den oavbrutna rörelsen av kylvätskor längs elnätet. I sådana system är det tillåtet att använda rör med mindre diameter och en panna med inte för hög effekt. Det är i det här fallet en mycket mer effektiv enkelrörsvärmesystem tvåvåningshus. Pumpkretsen har bara en allvarlig nackdel - beroende av elektriska nätverk. Därför, där strömmen är avstängd mycket ofta, är det värt att installera utrustningen enligt beräkningarna som gjorts för ett system med en naturlig kylvätskeström.Genom att komplettera denna design med en cirkulationspump kan du uppnå den mest effektiva uppvärmningen av huset.

En gaspanna utan el är en traditionell modell av en golvapparat som inte kräver ytterligare energikällor för att fungera. Det är lämpligt att installera enheter av denna typ om det förekommer regelbundna strömavbrott. Detta gäller till exempel på landsbygden eller sommarstugor. Tillverkningsföretag producerar moderna modeller av dubbelkretspannor.

Många populära tillverkare tillverkar olika modeller icke-flyktiga gaspannor, och de är ganska effektiva och av hög kvalitet. Nyligen har väggmonterade modeller av sådana enheter dykt upp. Utformningen av värmesystemet måste vara sådan att kylvätskan cirkulerar enligt konvektionsprincipen.

Detta innebär att det uppvärmda vattnet stiger och kommer in i systemet genom röret. För att cirkulationen inte ska stoppa är det nödvändigt att placera rören i en vinkel, och de måste också vara stora i diameter.

Och, naturligtvis, är det mycket viktigt att själva gaspannan är placerad på den lägsta punkten i värmesystemet.

Det är möjligt att separat ansluta en pump till sådan värmeutrustning, som drivs av elnätet. Genom att ansluta den till värmesystemet kommer den att pumpa kylvätskan och därigenom förbättra pannans drift. Och om du stänger av pumpen kommer kylvätskan igen att börja cirkulera med gravitationen.

Design egenskaper

För att gravitationssystemet ska fungera effektivt måste följande krav uppfyllas:

• värmekällan är en icke-flyktig värmegenerator med utloppsrör med en diameter på 40-50 mm;
• vid utloppet av pannan eller kaminen med en vattenkrets, är en accelererande stigare omedelbart monterad - ett vertikalt rör genom vilket det uppvärmda kylmediet stiger;
• stigaren slutar med en expansionstank av öppen typ installerad på vinden eller under taket på övervåningen (beroende på typen av ledningar och design av ett privat hus);
• tankkapacitet - 10% av kylvätskans volym;
• under gravitation är det önskvärt att välja värmeanordningar med stora dimensioner av inre kanaler - gjutjärn, aluminium, bimetall;
• för bättre värmeöverföring är värmeradiatorer anslutna enligt ett mångsidigt schema - lägre eller diagonal;
• på radiatoranslutningar är speciella fullhålsventiler med termohuvuden (tillförsel) och balanseringsventiler (retur) installerade;
• det är bättre att utrusta batterier med manuella luftventiler - Mayevsky-kranar;
• påfyllning av värmenätet organiseras på den lägsta punkten - nära pannan;
• alla horisontella sektioner av rör läggs med sluttningar, minimum är 2 mm per linjär meter, genomsnittet är 5 mm / 1 m.

Till vänster på bilden - värmebärarförsörjningsstigaren från den golvstående pannan med en pump på bypass, till höger - anslutningen av returledningen

Gravity värmesystem görs öppna, drivs vid atmosfärstryck. Men kommer gravitationsflödet att fungera i en sluten krets med en membrantank? Vi svarar: ja, naturlig cirkulation kommer att fortsätta, men hastigheten på kylvätskan kommer att minska, effektiviteten kommer att sjunka.

Det är inte svårt att underbygga svaret, det räcker med att nämna förändringen i de fysiska egenskaperna hos vätskor under övertryck. Med ett tryck i systemet på 1,5 bar kommer vattnets kokpunkt att skifta till 110 ° C, dess densitet kommer också att öka. Cirkulationen kommer att sakta ner på grund av den lilla skillnaden i massorna av den varma och kylda strömmen.

Förenklade gravitationsflödesdiagram med öppen expansionstank och membran

Beräkning av värmeförlust hemma

Dessa data kommer att behövas för att bestämma den erforderliga effekten av värmesystemet, det vill säga pannan, och värmeeffekten för varje radiator separat. För att göra detta kan du använda vår online värmeförlustkalkylator. De måste beräknas för varje rum i huset som har en yttervägg.

Undersökning. Den beräknade värmeförlusten för varje rum divideras med dess kvadratur och vi får den specifika värmeförlusten i W/kvm. De varierar vanligtvis från 50 upp till 150 W/kv. m. Om dina siffror skiljer sig mycket från de angivna, så har kanske ett misstag gjorts. Värmeförlusterna i rummen på övervåningen är störst, följt av värmeförlusterna på första våningen och de minsta de är i rummen på mellanvåningarna.

Beräkning av hydrauliken i vattenvärmesystemet

Kylvätskan cirkulerar genom systemet under tryck, vilket inte är ett konstant värde. Det minskar på grund av närvaron av vattenfriktionskrafter på rörväggarna, motstånd på rördelar och rördelar. Husägaren bidrar också genom att anpassa värmefördelningen till enskilda rum.

Trycket ökar om temperaturen på värmemediet stiger och vice versa - det sjunker när det minskar.

För att undvika obalans i värmesystemet är det nödvändigt att skapa förhållanden under vilka varje kylare får så mycket kylvätskaså länge det är nödvändigt för att bibehålla den inställda temperaturen och kompensera för de oundvikliga värmeförlusterna.

Huvudsyftet med den hydrauliska beräkningen är att bringa de beräknade nätkostnaderna i linje med de faktiska kostnaderna eller driftskostnaderna.

I detta designstadium bestäms följande:

• rördiameter och kapacitet;
• lokala tryckförluster i individuella sektioner av värmesystemet;
• krav på hydraulisk balansering;
• tryckförluster i hela systemet (allmänt);
• optimal flödeshastighet.

För produktion av hydraulisk beräkning är det nödvändigt att göra några förberedelser:

1. Samla data och organisera dem.
2. Välj en beräkningsmetod.

Först och främst studerar konstruktören objektets termiska parametrar och utför en termisk beräkning. Som ett resultat har han information om hur mycket värme som krävs för varje rum. Därefter väljs värmeanordningar och en värmekälla.

Schematisk representation av värmesystemet i ett privat hus

På utvecklingsstadiet fattas ett beslut om typen av värmesystem och funktionerna i dess balansering, rör och beslag väljs. Efter färdigställandet upprättas ett axonometriskt kopplingsschema, planritningar utvecklas som indikerar:

• radiatoreffekt;
• kylvätskans flödeshastighet;
• arrangemang av termisk utrustning etc.

Alla sektioner av systemet, nodpunkter är markerade, räknas och appliceras på ritningen, längden på ringarna.

Monteringsordning

Ett enrörssystem monteras enligt följande:

• I grovkök installeras pannan på golvet eller hängs på väggen. Med hjälp av gasutrustning kan det mest pålitliga och effektiva ettrörsvärmesystemet i ett tvåvåningshus ordnas. Anslutningsschemat i det här fallet kommer att vara standard och gör att du kan göra allt arbete, om så önskas, även på egen hand.
• Värmeradiatorer hängs på väggarna.
• I nästa steg monteras "tillförsel" och "omvänd" stigare på andra våningen. De är placerade i omedelbar närhet av pannan. Längst ner förenar konturen av första våningen stigarna, överst - den andra.
• Nästa är anslutningen till batteriledningarna. En avstängningsventil (på inloppsdelen av bypass) och en Mayevsky-ventil bör installeras på varje radiator.
• I omedelbar närhet av pannan är en expansionstank monterad på "retur"-röret.
• Också på "retur"-röret nära pannan på bypass med tre kranar är en cirkulationspump ansluten. Ett speciellt filter skär framför det på bypass.

I slutskedet trycktestas systemet för att identifiera utrustningsfel och läckor.

Som du kan se kan enrörsvärmesystemet i ett tvåvåningshus, vars schema är så enkelt som möjligt, vara mycket bekväm och praktisk utrustning.

Men om du vill använda en så enkel design, är det i det första skedet viktigt att göra alla nödvändiga beräkningar med maximal noggrannhet.

Med tanke på installationen av uppvärmning bestäms det initialt vilken typ av bränsle som kommer att användas

Men tillsammans med detta är det oerhört viktigt att bestämma hur oberoende den planerade uppvärmningen ska vara. Så ett värmesystem utan pump, som inte behöver elektricitet för att fungera, kommer att vara riktigt autonomt. Allt du behöver är en värmekälla och en välplacerad rörledning för effektiv drift.

För effektiv drift behöver du bara en värmekälla och rätt placerade rörledningar.

Värmekretsen är en uppsättning element utformade för att värma hemmet genom att överföra värme till luften. Den vanligaste typen av uppvärmning är ett system som använder pannor eller pannor anslutna till vattenförsörjningen som värmekälla. Vatten, som passerar genom värmaren, når en viss temperatur och går sedan till värmekretsen.

I system med kylvätska, som är vatten, kan cirkulationen organiseras på två sätt:

Pannor (pannor) används som värmekälla för uppvärmning av vatten. Deras funktionsprincip är baserad på omvandlingen av den typ av energi som definieras för dem till värme, följt av dess överföring till kylvätskan. Beroende på typen av värmekälla kan pannutrustning vara gas, fast bränsle, el eller eldningsolja.

Beroende på typen av anslutning av kretselementen kan värmesystemet vara ett-rör eller två-rör. Om alla kretsenheter är anslutna i serie i förhållande till varandra, det vill säga kylvätskan passerar genom alla element i ordning och återgår till pannan, kallas ett sådant system ett enrörssystem. Dess största nackdel är ojämn uppvärmning. Detta beror på det faktum att varje element förlorar en viss mängd värme, så temperaturskillnaden i pannan kan vara betydande.

Ett system av tvårörstyp innebär en parallellkoppling av radiatorer till en stigare. Nackdelarna med en sådan anslutning inkluderar en konstruktionskomplikation och en fördubblad materialförbrukning jämfört med ett enrörssystem. Men konstruktionen av en värmekrets för stora flervåningslokaler utförs endast av en sådan anslutning.

Ett gravitationscirkulationssystem är känsligt för fel som görs under värmeinstallationen.

Vad betyder beräkningen av hydraulik och varför behövs den

Att göra en hydraulisk beräkning av uppvärmning innebär att korrekt välja parametrarna för vissa delar av nätverket, med hänsyn till trycket, så att ett visst kylvätskeflöde utförs genom dem.

Denna beräkning gör det möjligt att bestämma:

• Tryckförluster i olika delar av nätet;
• genomströmning av rörledningen;
• Optimalt vätskeflöde;
• Nödvändiga indikatorer för hydraulisk balansering.

Genom att kombinera alla erhållna data kan du välja värmepumpar.

Mängden värmekälla som kommer in i radiatorerna måste vara sådan att en värmebalans erhålls inne i byggnaden, med hänsyn till gatutemperaturen och den temperatur som användaren ställer in för varje rum separat.

Om uppvärmningen är autonom kan du använda följande beräkningsmetoder:

• Använda egenskaperna för motstånd och konduktivitet;
• Enligt enhetskostnader;
• Genom att jämföra dynamiskt tryck;
• För olika längder reduceras till en indikator.

Beräkningen av hydraulik är ett av de viktigaste stegen i utvecklingen av värmesystem med en flytande värmebärare.

Innan du fortsätter med implementeringen måste du:

• Bestäm balansen av värme i de nödvändiga lokalerna;
• Välj typ av värmeanordningar och placera dem på ritningarna av byggnaden;
• Lös frågor om konfigurationen av värmesystemet, såväl som om de typer av rör och rördelar som används;
• Rita ett diagram över värmesystemet, där numren, lasterna och längderna för de nödvändiga sektionerna kommer att vara synliga;
• Bestäm huvudcirkulationsringen längs vilken kylvätskan rör sig.

För byggnader med ett litet antal våningar används vanligtvis ett tvårörsvärmesystem, och för byggnader med ett stort antal våningar används ett enrörsvärmesystem.

Hur hydrauliska beräkningar utförs

Det finns några uppgifter som måste lösas för att göra en hydraulisk beräkning av värmesystemet:

1. Bestäm diametern på rören i alla delar av systemet (glöm inte att ta hänsyn till värmebärarens rörelsehastighet).
2. Beräkna tryckförlusten.
3. Lös hydraulisk balansering.
4. Och, naturligtvis, flödet av kylvätskan.

Vilka gratisprogram finns för detta?

Som du kanske gissar är det här programmet utformat för att snabbt utföra de nödvändiga beräkningarna. Först måste du göra alla lämpliga inställningar och välja den mest lämpliga utrustningen. Således är det möjligt att skapa helt nya scheman. Dessutom kan ett färdigt schema justeras vid behov.

Denna programvara kombinerar båda alternativen harmoniskt, vilket gör att du kan skapa originaldesigner och justera gamla. Programmet har de bredaste möjligheterna vad gäller hydrauliska beräkningar, från kylvätskans flöde till valet av rör med önskad diameter. Alla resultat av ditt arbete kan importeras till operativsystemet i vilken form som helst.

Detta program är gratis tillgängligt. Det låter dig beräkna allt du behöver för system, oavsett antalet rör. Den väsentliga skillnaden med "Hertz", som gynnsamt skiljer den från andra analoger, är att du kan skapa olika projekt, både i nya byggnader och i rekonstruerade byggnader, där glykolblandningen är kylvätskan. Programmet certifierades av OOO TsSPS.

Datainmatning är mycket bekvämt, eftersom det utförs grafiskt. Resultaten av beräkningar visualiseras i form av diagram.

Med den kommer du att beräkna ytan eller radiatorn. Den består av en speciell uppsättning av fyra liknande program. Så låt oss titta på möjligheterna med programmet:

1. Val av rörledning beroende på diametern.
2. Val av lämpliga radiatorer.
3. Den bestämmer på vilken höjd pumparna ska placeras.
4. Olika typer av beräkningar av värmeytor.
5. Bestämning av den mest lämpliga temperaturen.

Till skillnad från de tidigare alternativen kan du ladda ner gratis endast en testversion av programmet, som naturligtvis har vissa begränsningar. Först och främst, i de allra flesta alternativ kommer du inte bara att kunna importera en bild till operativsystemet, utan även skriva ut den. Dessutom finns det i varje enskild ansökan en slags gräns: tre genomförda projekt per ett. Du kan dock ändra det ett oändligt antal gånger, detta är inte förbjudet. Och slutligen kommer färdiga projekt att sparas i ett speciellt format, ingen annan version kommer att kunna läsa en sådan tillägg.

Som ett resultat skulle jag vilja notera att den hydrauliska beräkningen av värmesystemet är en integrerad del av det moderna styrsystemet. För att välja styrventiler utan att ha en uppfattning om vad som händer på marknaden för tillfället, måste du göra beräkningar över hela strukturens område, det är tillrådligt att använda den rikaste möjliga bibliotek. Driften av hela systemet beror på hur korrekta dina uppgifter kommer att vara.

Tvårörskrets i en höghuslägenhet

För att korrekt göra uppvärmning i en lägenhet i en flervåningsbyggnad måste du planera allt från början. En av nyckelpunkterna i planeringen är beräkningen av diametern på röret för uppvärmning.

Den tekniska delen av fallet kallas hydraulisk beräkning. Samtidigt påverkar följande faktorer valet av diameter på rör för uppvärmning:

• längden på systemet;
• tillförselkylvätskans temperatur;
• returtemperatur;
• material och tillbehör;
• område av rummet;
• graden av trötthet i rummet.

Med andra ord, innan du beräknar diametern på röret för uppvärmning, är det nödvändigt att bestämma systemets hydrauliska prestanda.Du kan självständigt utföra endast ungefärliga beräkningar, som också kan användas i praktiken.

Diametern på rören för ett tvårörs värmesystem avgör direkt hur snabbt värmen från pannan når kretsens slutpunkt. Ju mindre villkorlig passage, desto högre kylvätskehastighet.

När allt kommer omkring kommer vatten över en längre tid att hinna avge en större mängd värme.

Den enklaste lösningen på hur man beräknar diametern på ett rör för uppvärmning är att hålla sig till samma villkorade passage som i grenröret som går in i din lägenhet från den centrala stigaren.

Detta kommer att spara tid och nerver, eftersom det inte var någon slump att utvecklaren installerade en krets med just en sådan sektion. Innan objektet började byggas gjordes alla beräkningar, inklusive hydrauliska.

Om du vill räkna ut allt enligt formeln, då använd informationen från nästa block.

Den optimala diametern på ett rör för uppvärmning i en lägenhet och i ett privat hus upp till 100 kvadratmeter är 25 mm. Det hänvisar till polypropenprodukter.

Data hur man beräknar diametern på röret för uppvärmning

För att beräkna diametern på rörledningen behöver du följande data: dessa är den totala värmeförlusten i bostaden, längden på rörledningen och beräkningen av kraften hos radiatorerna i varje rum, såväl som ledningsmetoden . Skilsmässa kan vara enkelrör, tvårör, ha forcerad eller naturlig ventilation.

Tyvärr är det omöjligt att exakt beräkna tvärsnittet av rör. På ett eller annat sätt måste du välja mellan ett par alternativ. Denna punkt bör förtydligas: en viss mängd värme måste levereras till radiatorerna, samtidigt som en enhetlig uppvärmning av batterierna uppnås. Om vi ​​pratar om system med forcerad ventilation, så görs detta med hjälp av rör, en pump och själva kylvätskan.Allt som behövs är att driva den erforderliga mängden kylvätska under en viss tidsperiod.

Det visar sig att du kan välja rör med mindre diameter och tillföra kylvätskan med högre hastighet. Du kan också göra ett val till förmån för rör med större tvärsnitt, men minska intensiteten på kylvätsketillförseln. Det första alternativet är att föredra.

Översikt över program för hydrauliska beräkningar

Exempelprogram för värmeberäkning

Faktum är att varje hydraulisk beräkning av vattenvärmesystem är en komplex ingenjörsuppgift. För att lösa det har ett antal mjukvarupaket utvecklats som förenklar implementeringen av denna procedur.

Du kan försöka göra en hydraulisk beräkning av värmesystemet i Excel-skalet, med hjälp av färdiga formler. Följande problem kan dock uppstå:

• Stort fel. I de flesta fall tas ett- eller tvårörsscheman som ett exempel på en hydraulisk beräkning av ett värmesystem. Att hitta sådana beräkningar för samlaren är problematiskt;
• För att korrekt redogöra för rörledningens hydrauliska motstånd krävs referensdata, som inte finns tillgängliga i formuläret. De måste genomsökas och anges ytterligare.

Med tanke på dessa faktorer rekommenderar experter att du använder program för beräkning. De flesta av dem är betalda, men vissa har en demoversion med begränsade funktioner.

Oventrop CO

Program för hydraulisk beräkning

Det enklaste och mest förståeliga programmet för hydraulisk beräkning av värmeförsörjningssystemet. Ett intuitivt gränssnitt och flexibla inställningar hjälper dig att snabbt hantera nyanserna av datainmatning. Mindre problem kan uppstå under den inledande installationen av komplexet.Det kommer att vara nödvändigt att ange alla parametrar i systemet, med början från rörmaterialet och slutar med platsen för värmeelementen.

HERZ C.O.

Det kännetecknas av flexibilitet i inställningarna, möjligheten att göra en förenklad hydraulisk beräkning av uppvärmning både för ett nytt värmeförsörjningssystem och för att uppgradera ett gammalt. Skiljer sig från analoger i ett bekvämt grafiskt gränssnitt.

Instal-Therm HCR

Mjukvarupaketet är utformat för professionellt hydrauliskt motstånd hos värmeförsörjningssystemet. Gratisversionen har många begränsningar. Omfattning - projektering av uppvärmning i stora offentliga och industriella byggnader.

Hydrauliskt beräkningsexempel värmesystem:

Definition av motstånd

Ofta ställs ingenjörer inför beräkningar av värmeförsörjningssystem för stora anläggningar. Sådana system kräver ett stort antal värmeanordningar och hundratals löpande meter rör. Du kan beräkna värmesystemets hydrauliska motstånd med hjälp av ekvationer eller speciella automatiserade program.

För att bestämma den relativa värmeförlusten på grund av vidhäftning i linjen används följande ungefärliga ekvation: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Tillämpningen av denna ekvation är motiverad för hastigheter som inte överstiger 1,25 m/s.

Om värdet på varmvattenförbrukningen är känt, används en ungefärlig ekvation för att hitta tvärsnittet inuti röret: d = 0,75 √G (mm). Efter att ha mottagit resultatet måste du hänvisa till en speciell tabell för att få tvärsnittet av den villkorliga passagen.

Principen för drift av ett öppet värmesystem med en cirkulationspump

Beräkning av kylvätskeparametrar

Beräkningen av kylvätskan reduceras till bestämningen av följande indikatorer:

• hastigheten på vattenmassornas rörelse genom rörledningen med de givna parametrarna;
• deras medeltemperatur;
• bärarförbrukning i samband med prestandakraven för värmeutrustning.

Kända formler för att beräkna parametrarna för kylvätskan (med hänsyn till hydrauliken) är ganska komplexa och obekväma i praktisk tillämpning. Onlineräknare använder ett förenklat tillvägagångssätt som gör att du kan få ett resultat med ett tillåtet fel för denna metod.

Innan installationen påbörjas är det dock viktigt att se till att köpa en pump med indikatorer som inte är lägre än de beräknade. Endast i detta fall finns det förtroende för att kraven för systemet enligt detta kriterium är fullt uppfyllda och att det kan värma upp rummet till behagliga temperaturer.