Hydraulisk beräkning av värmesystemet på ett specifikt exempel

Grundläggande ekvationer för hydraulisk beräkning av en gasledning

För att beräkna gasens rörelse genom rören tas värdena för rördiameter, bränsleförbrukning och tryckförlust. Beräknas beroende på rörelsens karaktär. Med laminär - beräkningar görs strikt matematiskt enligt formeln:

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

• ∆Р – kgm2, tryckhöjd på grund av friktion;
• ω – m/s, bränslehastighet;
• D - m, rörledningsdiameter;
• L - m, rörledningslängd;
• μ är kg sek/m2, vätskeviskositet.

Med turbulent rörelse är det omöjligt att tillämpa exakta matematiska beräkningar på grund av rörelsens slumpmässighet. Därför används experimentellt bestämda koefficienter.

Beräknat enligt formeln:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), där:

• P1 och P2 är tryck i början och slutet av rörledningen, kg/m2;
• λ är den dimensionslösa luftmotståndskoefficienten;
• ω – m/sek, medelhastigheten för gasflödet över rörsektionen;
• ρ – kg/m3, bränsledensitet;
• D - m, rördiameter;
• g – m/sek2, acceleration på grund av gravitation.

Video: Grunderna i hydraulisk beräkning av gasledningar

Ett urval av frågor

• Mikhail, Lipetsk — Vilka skivor för metallskärning ska användas?
• Ivan, Moskva — Vad är GOST för metallvalsad stålplåt?
• Maksim, Tver — Vilka är de bästa ställen för att lagra valsade metallprodukter?
• Vladimir, Novosibirsk — Vad betyder ultraljudsbearbetning av metaller utan användning av slipande ämnen?
• Valery, Moskva - Hur man smider en kniv från ett lager med dina egna händer?
• Stanislav, Voronezh — Vilken utrustning används för produktion av galvaniserade stålluftkanaler?

Hur man arbetar i EXCEL

Användningen av Excel-tabeller är mycket bekväm, eftersom resultaten av den hydrauliska beräkningen alltid reduceras till en tabellform. Det räcker att bestämma sekvensen av åtgärder och förbereda exakta formler.

Mata in initiala data

En cell väljs och ett värde anges. All annan information tas helt enkelt i beaktande.

Cell	Värde	Betydelse, beteckning, uttrycksenhet
D4	45,000	Vattenförbrukning G i t/h
D5	95,0	Inloppstemperatur burk i °C
D6	70,0	Utloppstemperatur anges i °C
D7	100,0	Innerdiameter d, mm
D8	100,000	Längd, L i m
D9	1,000	Ekvivalent rörgrovhet ∆ i mm
D10	1,89	Mängden odds lokala motstånd - Σ(ξ)

• värdet i D9 tas från katalogen;
• värdet i D10 kännetecknar motståndet vid svetsarna.

Formler och algoritmer

Vi väljer cellerna och anger algoritmen, såväl som formlerna för teoretisk hydraulik.

Cell	Algoritm	Formel	Resultat	Resultatvärde
D12	!FEL! D5 innehåller inget tal eller uttryck	tav=(tin+tout)/2	82,5	Genomsnittlig vattentemperatur tav i °C
D13	!FEL! D12 innehåller inget tal eller uttryck	n=0,0178/(1+0,0337*tav+0,000221*tav2)	0,003368	kinematisk koefficient. vattenviskositet - n, cm2/s vid tav
D14	!FEL! D12 innehåller inget tal eller uttryck	ρ=(-0,003*tav2-0,1511*tav+1003, 1)/1000	0,970	Genomsnittlig densitet av vatten ρ, t/m3 vid tav
D15	!FEL! D4 innehåller inget tal eller uttryck	G’=G*1000/(ρ*60)	773,024	Vattenförbrukning G’, l/min
D16	!FEL! D4 innehåller inget tal eller uttryck	v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600)	1,640	Vattenhastighet v, m/s
D17	!FEL! D16 innehåller inget tal eller uttryck	Re=v*d*10/n	487001,4	Reynolds nummer Re
D18	!FEL! Cell D17 existerar inte	λ=64/Re vid Re≤2320 λ=0,0000147*Re vid 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 vid Re≥4000	0,035	Hydraulisk friktionskoefficient λ
D19	!FEL! Cell D18 existerar inte	R=λ*v2*ρ*100/(2*9,81*d)	0,004645	Specifik friktionstryckförlust R, kg/(cm2*m)
D20	!FEL! Cell D19 finns inte	dPtr=R*L	0,464485	Friktionstryckförlust dPtr, kg/cm2
D21	!FEL! Cell D20 finns inte	dPtr=dPtr*9,81*10000	45565,9	och Pa respektive D20
D22	!FEL! D10 innehåller inget tal eller uttryck	dPms=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9,81*10)	0,025150	Tryckförlust i lokala motstånd dPms i kg/cm2
D23	!FEL! Cell D22 existerar inte	dPtr \u003d dPms * 9,81 * 10000	2467,2	och Pa respektive D22
D24	!FEL! Cell D20 finns inte	dP=dPtr+dPms	0,489634	Beräknad tryckförlust dP, kg/cm2
D25	!FEL! Cell D24 finns inte	dP=dP*9,81*10000	48033,1	och Pa respektive D24
D26	!FEL! Cell D25 existerar inte	S=dP/G2	23,720	Motståndskarakteristik S, Pa/(t/h)2

• värdet på D15 omräknas i liter, så det är lättare att uppfatta flödeshastigheten;
• cell D16 - lägg till formatering enligt villkoret: "Om v inte faller inom intervallet 0,25 ... 1,5 m / s, då är bakgrunden på cellen röd / teckensnittet är vitt."

För rörledningar med höjdskillnad mellan inlopp och utlopp läggs statiskt tryck till resultaten: 1 kg / cm2 per 10 m.

Registrering av resultat

Författarens färgschema har en funktionell belastning:

• Ljusa turkosa celler innehåller originaldata - de kan ändras.
• Blekgröna celler är indatakonstanter eller data som inte kan ändras mycket.
• Gula celler är preliminära hjälpberäkningar.
• Ljusgula celler är resultatet av beräkningar.
• Teckensnitt:
  • blå - initiala data;
  • svart - mellan-/icke-huvudresultat;
  • röd - de viktigaste och slutliga resultaten av den hydrauliska beräkningen.

Resultat i Excel-kalkylblad

Exempel från Alexander Vorobyov

Ett exempel på en enkel hydraulisk beräkning i Excel för en horisontell rörledningssektion.

Initial data:

• rörlängd 100 meter;
• ø108 mm;
• väggtjocklek 4 mm.

Tabell över resultat för beräkning av lokala motstånd

Genom att komplicera steg för steg-beräkningar i Excel, behärskar du teorin bättre och delvis sparar på designarbete. Tack vare ett kompetent tillvägagångssätt blir ditt värmesystem optimalt vad gäller kostnader och värmeöverföring.

Beräkning av diametern på rören i värmesystemet

Denna beräkning är baserad på ett antal parametrar. Först måste du definiera värmeeffekten från värmesystemet, beräkna sedan med vilken hastighet kylvätskan - varmvatten eller annan typ av kylvätska - kommer att röra sig genom rören. Detta kommer att hjälpa till att göra beräkningar så exakt som möjligt och undvika felaktigheter.

Beräkning av värmesystemets effekt

Beräkningen görs enligt formeln. För att beräkna kraften hos värmesystemet måste du multiplicera volymen av det uppvärmda rummet med värmeförlustkoefficienten och skillnaden mellan vintertemperaturen i och utanför rummet och sedan dividera det resulterande värdet med 860.

Om byggnaden har standardparametrar, då kan beräkningen göras i medelordning.

För att bestämma den resulterande temperaturen måste den genomsnittliga yttertemperaturen under vintersäsongen och den inre temperaturen inte vara lägre än den som regleras av sanitära krav.

Kylvätskans hastighet i systemet

Enligt standarderna bör kylvätskans rörelsehastighet genom värmerören överstiga 0,2 meter per sekund. Detta krav beror på det faktum att vid en lägre rörelsehastighet frigörs luft från vätskan, vilket leder till luftlås som kan störa driften av hela värmesystemet.

Den övre hastighetsnivån bör inte överstiga 1,5 meter per sekund, eftersom detta kan orsaka brus i systemet.

I allmänhet är det önskvärt att upprätthålla en medelhastighetsbarriär för att öka cirkulationen och därigenom öka systemets produktivitet. Oftast används speciella pumpar för att uppnå detta.

Beräkning av rördiametern för värmesystemet

byte av hela rörsystemet.

Rördiametern beräknas med hjälp av speciell formel.Det inkluderar:

• önskad diameter
• systemets termiska kraft
• kylvätskans hastighet
• skillnaden mellan värmesystemets fram- och returtemperatur.

Denna temperaturskillnad måste väljas utifrån ingångskrav(inte mindre än 95 grader) och på returlinjen (som regel är det 65-70 grader). Baserat på detta tas temperaturskillnaden vanligtvis till 20 grader.

Förberedelse av beräkningen

Att genomföra en kvalitativ och detaljerad beräkning bör föregås av ett antal förberedande åtgärder för genomförandet av beräkningsscheman. Denna del kan kallas insamling av information för beräkningen. Eftersom det är den svåraste delen i utformningen av ett vattenvärmesystem, låter beräkningen av hydraulik dig noggrant utforma allt dess arbete. Data som förbereds måste innehålla definitionen av den erforderliga värmebalansen för lokalen som kommer att värmas upp av det designade värmesystemet.

I projektet görs beräkningen med hänsyn till typ av utvalda värmeanordningar, med vissa värmeväxlare ytor och deras placering i uppvärmda rum, dessa kan vara batterier av radiatorsektioner eller andra typer av värmeväxlare. Punkterna för deras placering anges på planritningarna för huset eller lägenheten.

fästpunkter för värmeanordningar,

Efter att ha bestämt den erforderliga konfigurationen av systemet på planen, måste det ritas i axonometrisk projektion för alla våningar. I ett sådant schema tilldelas varje värmare ett nummer, den maximala termiska effekten anges. Ett viktigt element, som också anges för en termisk enhet i diagrammet, är den beräknade längden på rörledningssektionen för dess anslutning.

Notering och exekutionsordning

Planerna måste nödvändigtvis indikera en förutbestämd cirkulationsring, kallad den huvudsakliga. Det är nödvändigtvis en sluten krets, inklusive alla sektioner av systemrörledningen med det högsta kylvätskeflödet. För tvårörssystem går dessa sektioner från pannan (källa för termisk energi) till den mest avlägsna termiska enheten och tillbaka till pannan. För enkelrörssystem tas en del av grenen - stigaren och baksidan.

Beräkningsenheten är en rörledningssektion med konstant diameter och ström (flödeshastighet) för den termiska energibäraren. Dess värde bestäms utifrån rummets värmebalans. En viss beteckningsordning för sådana segment har antagits, med början från pannan (värmekälla, termisk energigenerator), de är numrerade. Om det finns grenar från rörledningens tillförselledning görs deras beteckning med versaler i alfabetisk ordning. Samma bokstav med ett streck anger uppsamlingspunkten för varje gren på returhuvudledningen.

I beteckningen av början av grenen av värmeanordningar anges numret på golvet (horisontella system) eller grenen - stigare (vertikal). Samma nummer, men med ett slag, placeras vid punkten för deras anslutning till returledningen för uppsamling av kylvätskeflöden. Tillsammans utgör dessa beteckningar numret för varje gren av den beräknade sektionen.Numreringen är medurs från det övre vänstra hörnet av planen. Enligt planen bestäms också längden på varje gren, felet är inte mer än 0,1 m.

Utan att gå in på detaljer bör det sägas att ytterligare beräkningar gör det möjligt att bestämma diametern på rören i varje sektion av värmesystemet, tryckförlusten på dem och att hydrauliskt balansera alla cirkulationsringar i komplexa vattenvärmesystem.

Bestämning av rördiameter

För att slutligen bestämma diametern och tjockleken på värmerören återstår det att diskutera frågan om värmeförlust.

Den maximala mängden värme lämnar rummet genom väggarna - upp till 40%, genom fönstren - 15%, golvet - 10%, allt annat genom taket / taket. Lägenheten kännetecknas av förluster främst genom fönster och balkongmoduler

Det finns flera typer av värmeförluster i uppvärmda rum:

1. Flödestrycksförlust i ett rör. Denna parameter är direkt proportionell mot produkten av den specifika friktionsförlusten inuti röret (tillhandahålls av tillverkaren) och rörets totala längd. Men med tanke på den nuvarande uppgiften kan sådana förluster ignoreras.
2. Tryckförlust på lokala rörmotstånd - värmekostnader på kopplingar och inuti utrustningen. Men med tanke på förhållandena för problemet, ett litet antal monteringsböjar och antalet radiatorer, kan sådana förluster försummas.
3. Värmeförlust baserat på lägenhetens läge. Det finns en annan typ av värmekostnad, men den är mer relaterad till rummets placering i förhållande till resten av byggnaden. För en vanlig lägenhet, som ligger i mitten av huset och i anslutning till vänster / höger / topp / botten med andra lägenheter, är värmeförlusterna genom sidoväggar, tak och golv nästan lika med "0".

Du kan bara ta hänsyn till förlusterna genom den främre delen av lägenheten - balkongen och det centrala fönstret i det gemensamma rummet. Men denna fråga avslutas genom att lägga till 2-3 sektioner till var och en av radiatorerna.

Värdet på rördiametern väljs enligt kylvätskans flöde och hastigheten på dess cirkulation i värmeledningen

Genom att analysera ovanstående information är det värt att notera att för den beräknade hastigheten för varmvatten i värmesystemet är den tabellformade rörelsehastigheten för vattenpartiklar i förhållande till rörväggen i ett horisontellt läge på 0,3-0,7 m / s känd.

För att hjälpa guiden presenterar vi den så kallade checklistan för att utföra beräkningar för en typisk hydraulisk beräkning av ett värmesystem:

• datainsamling och beräkning av panneffekt;
• volym och hastighet av kylvätskan;
• värmeförlust och rördiameter.

Ibland, vid beräkning, är det möjligt att få en tillräckligt stor rördiameter för att blockera den beräknade volymen av kylvätskan. Detta problem kan lösas genom att öka pannans kapacitet eller lägga till en extra expansionstank.

På vår webbplats finns ett block med artiklar som ägnas åt beräkningen av värmesystemet, vi rekommenderar dig att läsa:

1. Termisk beräkning av värmesystemet: hur man korrekt beräknar belastningen på systemet
2. Beräkning av vattenuppvärmning: formler, regler, exempel på genomförande
3. Värmeteknisk beräkning av en byggnad: detaljer och formler för att utföra beräkningar + praktiska exempel

Värmegeneratorkraft

En av huvudkomponenterna i värmesystemet är en panna: el, gas, kombinerad - i detta skede spelar det ingen roll. Eftersom dess huvudsakliga egenskap är viktig för oss - kraft, det vill säga mängden energi per tidsenhet som kommer att spenderas på uppvärmning.

Själva pannans effekt bestäms av formeln nedan:

Wboiler = (Sroom*Wspecific) / 10,

var:

• Sroom - summan av områdena i alla rum som kräver uppvärmning;
• Wspecifik - specifik kraft, med hänsyn till platsens klimatförhållanden (det var därför det var nödvändigt att känna till klimatet i regionen).

Karakteristiskt, för olika klimatzoner har vi följande data:

• norra regioner - 1,5 - 2 kW / m2;
• central zon - 1 - 1,5 kW / m2;
• södra regioner - 0,6 - 1 kW / m2.

Dessa siffror är ganska villkorade, men de ger ändå ett tydligt numeriskt svar om miljöns inverkan på värmesystemet i en lägenhet.

Denna karta visar klimatzoner med olika temperaturregimer. Det beror på bostadens placering i förhållande till zonen hur mycket du behöver spendera på att värma en meter per kvadratkilowatt energi (+)

Mängden av lägenhetens yta som behöver värmas är lika med lägenhetens totala yta och är lika med, det vill säga 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus balkongen). Pannans specifika effekt för den centrala regionen med kalla vintrar är 1,4 kW/m2. Således, i vårt exempel, motsvarar den beräknade effekten av värmepannan 8,08 kW.

Beräkning av värmesystemets termiska effekt

Värmesystemets termiska kraft är den mängd värme som måste genereras i huset för ett bekvämt liv under den kalla årstiden.

Termisk beräkning av huset

Det finns ett samband mellan den totala värmeytan och pannans effekt. Samtidigt måste pannans effekt vara större än eller lika med effekten av alla värmeanordningar (radiatorer). Standardvärmeteknisk beräkning för bostäder är som följer: 100 W effekt per 1 m² uppvärmd yta plus 15 - 20% av reserven.

Beräkningen av antalet och effekten av värmeanordningar (radiatorer) måste utföras individuellt för varje rum. Varje radiator har en viss värmeeffekt. I sektionsradiatorer är den totala effekten summan av effekten av alla använda sektioner.

I enkla värmesystem är ovanstående metoder för att beräkna effekt tillräckliga. Undantaget är byggnader med icke-standardiserad arkitektur som har stora glasytor, högt i tak och andra källor till ytterligare värmeförluster. I detta fall kommer en mer detaljerad analys och beräkning med multiplikationsfaktorer att krävas.

Termoteknisk beräkning med hänsyn till husets värmeförluster

Beräkningen av värmeförlusterna hemma måste utföras för varje rum separat, med hänsyn till fönster, dörrar och ytterväggar.

Mer detaljerat används följande data för värmeförlustdata:

• Tjocklek och material på väggar, beläggningar.
• Takkonstruktion och material.
• Fundamenttyp och material.
• Glastyp.
• Typ av golvmassa.

För att bestämma värmesystemets minsta erforderliga effekt, med hänsyn till värmeförluster, kan du använda följande formel:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, där:

Qt är värmebelastningen på rummet.

V är volymen av det uppvärmda rummet (bredd × längd × höjd), m³.

ΔT är skillnaden mellan uteluftens temperatur och den erforderliga inomhustemperaturen, °C.

K är byggnadens värmeförlustkoefficient.

860 - omvandling av koefficienten till kWh.

Värmeförlustkoefficienten för byggnaden K beror på typen av konstruktion och rummets isolering:

K	Konstruktionstyp
3 — 4	Ett hus utan värmeisolering är en förenklad struktur eller en struktur gjord av korrugerad plåt.
2 — 2,9	Hus med låg värmeisolering - förenklad byggnadskonstruktion, enstaka murverk, förenklad fönster- och takkonstruktion.
1 — 1,9	Medium isolering - standardkonstruktion, dubbel murverk, få fönster, standardtak.
0,6 — 0,9	Hög värmeisolering - förbättrad konstruktion, värmeisolerade tegelväggar, få fönster, isolerat golv, högkvalitativ värmeisolerad takpaj.

Skillnaden mellan uteluftens temperatur och den erforderliga inomhustemperaturen ΔT bestäms utifrån de specifika väderförhållandena och den nödvändiga komfortnivån i huset. Till exempel, om temperaturen ute är -20 °C och +20 °C planeras inuti, då är ΔT = 40 °C.

Hur beräknar man kraften hos en gasvärmepanna för husets område?

För att göra detta måste du använda formeln:

I detta fall förstås Mk som den önskade termiska effekten i kilowatt. Följaktligen är S området för ditt hem i kvadratmeter, och K är pannans specifika effekt - "dosen" av energi som spenderas på uppvärmning av 10 m2.

Beräkning av kraften hos en gaspanna

Hur beräknar man arean? Först och främst enligt planen för bostaden. Denna parameter anges i dokumenten för huset. Vill du inte söka efter dokument? Sedan måste du multiplicera längden och bredden på varje rum (inklusive köket, uppvärmt garage, badrum, toalett, korridorer och så vidare) och summera alla erhållna värden.

Var kan jag få värdet på pannans specifika effekt? Naturligtvis i referenslitteraturen.

Om du inte vill "gräva" i kataloger, ta hänsyn till följande värden för denna koefficient:

• Om vintertemperaturen i ditt område inte faller under -15 grader Celsius blir den specifika effektfaktorn 0,9-1 kW/m2.
• Om du på vintern observerar frost ner till -25 ° C, är din koefficient 1,2-1,5 kW / m2.
• Om temperaturen på vintern sjunker till -35 ° C och lägre, måste du i beräkningarna av termisk effekt arbeta med ett värde på 1,5-2,0 kW / m2.

Som ett resultat är kraften hos en panna som värmer en byggnad på 200 "fyrkanter", belägen i Moskva eller Leningrad-regionen, 30 kW (200 x 1,5 / 10).

Hur beräknar man kraften hos värmepannan med husets volym?

I det här fallet måste vi lita på strukturens termiska förluster, beräknade med formeln:

Med Q menar vi i detta fall den beräknade värmeförlusten. I sin tur är V volymen och ∆T är temperaturskillnaden mellan inuti och utanför byggnaden. k förstås som värmeavledningskoefficienten, som beror på trögheten hos byggmaterial, dörrblad och fönsterbågar.

Vi beräknar volymen på stugan

Hur bestämmer man volymen? Självklart enligt byggplanen. Eller genom att helt enkelt multiplicera arean med höjden på taken. Temperaturskillnaden förstås som "gapet" mellan det allmänt accepterade "rumsvärdet" - 22-24 ° C - och de genomsnittliga avläsningarna av en termometer på vintern.

Koefficienten för värmeavledning beror på strukturens värmebeständighet.

Därför, beroende på byggmaterial och teknik som används, tar denna koefficient följande värden:

• Från 3,0 till 4,0 - för ramlösa lager eller ramförråd utan vägg- och takisolering.
• Från 2,0 till 2,9 - för tekniska byggnader av betong och tegel, kompletterat med minimal värmeisolering.
• Från 1,0 till 1,9 - för gamla hus byggda före eran av energibesparande teknik.
• Från 0,5 till 0,9 - för moderna hus byggda i enlighet med moderna energisparstandarder.

Som ett resultat når pannan 29,5 kW som värmer upp en modern, energibesparande byggnad med en yta på 200 kvadratmeter och ett 3-meters tak, belägen i en klimatzon med 25-graders frost ( 200x3x (22 + 25) x0,9 / 860).

Hur beräknar man effekten av en panna med en varmvattenkrets?

Varför behöver du en höjd på 25 %? Först och främst för att fylla på energikostnader på grund av "utflödet" av värme till varmvattenvärmeväxlaren under driften av två kretsar. Enkelt uttryckt: så att du inte fryser efter att du duschat.

Fastbränslepanna Spark KOTV - 18V med varmvattenkrets

Som ett resultat bör en dubbelkretspanna som betjänar värme- och varmvattensystemen i ett hus med 200 "kvadrat", som ligger norr om Moskva, söder om St. Petersburg, generera minst 37,5 kW värmekraft (30 x 125 %).

Vilket är det bästa sättet att beräkna - efter yta eller volym?

I det här fallet kan vi bara ge följande råd:

• Om du har en standardlayout med en takhöjd på upp till 3 meter, räkna då efter yta.
• Om takhöjden överstiger 3-metersmärket, eller om byggnadsytan är mer än 200 kvadratmeter - räkna efter volym.

Hur mycket kostar den "extra" kilowatten?

Med hänsyn till effektiviteten på 90% av en vanlig panna, för produktion av 1 kW termisk effekt, är det nödvändigt att förbruka minst 0,09 kubikmeter naturgas med ett värmevärde på 35 000 kJ/m3. Eller cirka 0,075 kubikmeter bränsle med ett maximalt värmevärde på 43 000 kJ/m3.

Som ett resultat, under uppvärmningsperioden, kommer ett fel i beräkningar per 1 kW att kosta ägaren 688-905 rubel. Var därför försiktig i dina beräkningar, köp pannor med justerbar effekt och sträv inte efter att "svälla upp" din värmares värmealstrande kapacitet.

Vi rekommenderar även att se:

• Gasolpannor
• Dubbelkrets fastbränslepannor för lång förbränning
• Ånguppvärmning i ett privat hus
• Skorsten för fastbränslepanna

Angående förarbeten.

På grund av det faktum att den hydrauliska beräkningen kräver mycket tid och ansträngning, måste vi först utföra några beräkningar:

1. Bestäm balansen mellan rum och rum som är uppvärmda.
2. Bestäm vilken typ av värmeutrustning och värmeväxlare. Ordna dem enligt byggnadens allmänna plan.
3. Innan du fortsätter med beräkningen är det nödvändigt att välja rörledningar och besluta om konfigurationen av värmesystemet som helhet.
4. Det är nödvändigt att göra en ritning av systemet, helst ett axonometriskt diagram. I den, ange längden på sektionerna, siffrorna och storleken på lasten.
5. Cirkulationsringen bör också installeras i förväg.

Viktig! Om beräkningen avser ett trähus kommer det inte att finnas några skillnader mellan det och tegel, betong etc.

ska inte.

Kylvätskeförbrukning

Kylvätskeflödet beräknas med formeln:

,
där Q är värmesystemets totala effekt, kW; hämtat från beräkningen av byggnadens värmeförlust

Cp är den specifika värmekapaciteten för vatten, kJ/(kg*deg.C); för förenklade beräkningar tar vi lika med 4,19 kJ / (kg * grader C)

ΔPt är temperaturskillnaden vid inloppet och utloppet; vanligtvis tar vi leverans och retur av pannan

Värmebärarflödeskalkylator (endast för vatten)
Q = kW; Δt = oC; m = l/s
På samma sätt kan du beräkna kylvätskans flöde i valfri sektion av röret. Sektionerna väljs så att röret har samma vattenhastighet. Således sker uppdelning i sektioner före tee, eller före reduktion. Det är nödvändigt att med kraft summera alla radiatorer till vilka kylvätskan strömmar genom varje sektion av röret. Ersätt sedan värdet i formeln ovan. Dessa beräkningar måste göras för rören framför varje radiator.

Hydraulisk beräkning av värmesystemet - räkneexempel

Som ett exempel, överväg ett tvårörs gravitationsuppvärmningssystem.

Inledande data för beräkning:

• beräknad termisk belastning av systemet - Qsp. = 133 kW;
• systemparametrar - tg = 750С, tо = 600С;
• kylmedelsflöde (beräknat) – Vco = 7,6 m3/h;
• värmesystemet är anslutet till pannorna genom en hydraulisk separator av horisontell typ;
• automatiseringen av var och en av pannorna under hela året upprätthåller en konstant temperatur på kylvätskan vid utloppet - tg = 800C;
• en automatisk differentialtrycksregulator är installerad vid inloppet av varje distributör;
• värmesystemet från fördelarna är sammansatt av metall-plaströr, och värmeförsörjningen till fördelarna sker med hjälp av stålrör (vatten- och gasrör).

Diametrarna på rörledningssektionerna valdes med hjälp av ett nomogram för en given kylvätskehastighet på 0,4-0,5 m/s.

I avsnitt 1 installeras en ventil DN 65. Dess motstånd är enligt tillverkarens uppgifter 800 Pa.

I sektion 1a installeras ett filter med en diameter på 65 mm och en genomströmning på 55 m3/h. Motståndet för detta element kommer att vara:

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

Motståndet för trevägsventilen dу = 40 mm och kv = 25 m3/h blir 9200 Pa.

På samma sätt utförs beräkningen av de återstående delarna av distributörernas värmeförsörjningssystem. Vid beräkning av värmesystemet väljs huvudcirkulationsringen från distributören genom den mest belastade värmeanordningen. Hydraulisk beräkning görs med den första riktningen.

Kylvätskeförbrukning

Kylvätskeförbrukning

För att visa hur den hydrauliska beräkningen av uppvärmning utförs, låt oss till exempel ta ett enkelt uppvärmningsschema, som inkluderar en värmepanna och värmeradiatorer med en kilowatt värmeförbrukning. Och det finns 10 sådana radiatorer i systemet.

Här är det viktigt att korrekt dela upp hela schemat i sektioner, och samtidigt strikt följa en regel - i varje sektion bör diametern på rören inte ändras. Så den första sektionen är en rörledning från pannan till den första värmaren. Den andra sektionen är en rörledning mellan den första och andra radiatorn

Och så vidare

Den andra sektionen är en rörledning mellan den första och andra radiatorn. Och så vidare

Så den första sektionen är en rörledning från pannan till den första värmaren. Den andra sektionen är en rörledning mellan den första och andra radiatorn. Och så vidare.

Hur sker värmeöverföringen och hur sjunker temperaturen på kylvätskan? När man kommer in i den första kylaren avger kylvätskan en del av värmen, som minskas med 1 kilowatt. Det är i det första avsnittet som den hydrauliska beräkningen görs under 10 kilowatt. Men i det andra avsnittet är det redan under 9. Och så vidare med en minskning.

Det finns en formel med vilken du kan beräkna kylvätskans flöde:

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

Qch är den beräknade värmebelastningen för platsen. I vårt exempel, för den första delen är den 10 kW, för den andra 9.

c är den specifika värmekapaciteten för vatten, indikatorn är konstant och lika med 4,2 kJ / kg x C;

tr är temperaturen på kylvätskan vid ingången till sektionen;

till är temperaturen på kylvätskan vid utgången från platsen.

…och under hela systemets livstid

Vi vill att hydraulsystemet ska fungera som det ska under hela sin livslängd. Med TA SCOPE och TA Select kan du enkelt kontrollera om systemet fungerar som det ska.

I TA SCOPE flöde anges differenstryck, 2 temperaturer, differenstemperatur och effekt. För att analysera dessa uppmätta data laddas de in i TA Select.

Efter grunddatainsamling, bestämning av husets värmeförluster och kraften hos radiatorerna, återstår att utföra en hydraulisk beräkning av värmesystemet. Korrekt utförd är det en garanti för korrekt, tyst, stabil och pålitlig drift av värmesystemet. Dessutom är det ett sätt att undvika onödiga kapitalinvesteringar och energikostnader.

Beräkning av vattenvolymen och expansionstankens kapacitet

För att beräkna prestandan hos expansionstanken, som är obligatorisk för alla slutna värmesystem, måste du förstå fenomenet med att öka volymen av vätska i den. Denna indikator uppskattas med hänsyn till förändringar i de viktigaste prestandaegenskaperna, inklusive fluktuationer i dess temperatur. I det här fallet varierar det inom ett mycket brett område - från rumstemperatur +20 grader och upp till driftsvärden inom 50-80 grader.

Det kommer att vara möjligt att beräkna volymen på expansionstanken utan onödiga problem, om du använder en grov uppskattning som har bevisats i praktiken. Den är baserad på erfarenheten av att använda utrustningen, enligt vilken volymen på expansionstanken är ungefär en tiondel av den totala mängden kylvätska som cirkulerar i systemet.

Samtidigt beaktas alla dess element, inklusive värmeradiatorer (batterier), såväl som pannenhetens vattenmantel. För att bestämma det exakta värdet på den önskade indikatorn måste du ta passet för den utrustning som används och hitta de artiklar som hänför sig till batteriernas kapacitet och pannans arbetstank i det. Efter deras bestämning är det inte svårt att hitta överskott av kylvätska i systemet

För att göra detta beräknas först tvärsnittsarean för polypropenrör, och sedan multipliceras det resulterande värdet med längden på rörledningen. Efter att ha summerat för alla grenar av värmesystemet läggs numren från passet för radiatorer och pannan till dem. En tiondel av summan dras sedan av

Efter deras bestämning är det inte svårt att hitta överskott av kylvätska i systemet. För att göra detta beräknas först tvärsnittsarean för polypropenrör, och sedan multipliceras det resulterande värdet med längden på rörledningen. Efter att ha summerat för alla grenar av värmesystemet läggs numren från passet för radiatorer och pannan till dem. En tiondel av summan räknas då.

Verktyg i Valtecs huvudmeny

Valtec har, precis som alla andra program, en huvudmeny överst.

Vi klickar på knappen "Arkiv" och i undermenyn som öppnas ser vi standardverktygen som är kända för alla datoranvändare från andra program:

Programmet "Calculator", inbyggt i Windows, startas - för att utföra beräkningar:

Med hjälp av "Omvandlaren" konverterar vi en måttenhet till en annan:

Det finns tre kolumner här:

Längst till vänster väljer vi den fysiska kvantitet som vi arbetar med, till exempel tryck. I den mellersta kolumnen - enheten från vilken du vill konvertera (till exempel Pascals - Pa), och till höger - som du vill konvertera till (till exempel till tekniska atmosfärer). Det finns två linjer i det övre vänstra hörnet av räknaren, vi kommer att köra värdet som erhållits under beräkningarna till den övre, och omvandlingen till de nödvändiga måttenheterna kommer omedelbart att visas i den nedre ... Men vi kommer att prata om allt detta i sinom tid, när det kommer till övning.

Under tiden fortsätter vi att bekanta oss med menyn "Verktyg". Formgenerator:

Detta är nödvändigt för designers som utför projekt på beställning. Om vi ​​bara värmer i vårt hus, behöver vi inte Form Generator.

Nästa knapp i huvudmenyn i Valtec-programmet är "Styles":

Det är för att styra utseendet på programfönstret - det anpassar sig till programvaran som är installerad på din dator. För mig är detta en sådan onödig pryl, eftersom jag är en av dem för vilka det viktigaste inte är "pjäser", utan att komma dit. Och du bestämmer själv.

Låt oss ta en närmare titt på verktygen under den här knappen.

I "Klimatologi" väljer vi byggområdet:

Värmeförlust i huset beror inte bara på materialen i väggarna och andra strukturer, utan också på klimatet i området där byggnaden är belägen. Kraven på värmesystemet beror följaktligen på klimatet.

I den vänstra kolumnen hittar vi området där vi bor (republik, region, region, stad). Om vår bosättning inte är här, välj den närmaste.

"Material".Här är parametrarna för olika byggmaterial som används vid byggandet av hus. Det är därför vi, när vi samlade in initiala data (se tidigare designmaterial), listade materialen för väggar, golv, tak:

Hålverktyg. Här är informationen om dörr- och fönsteröppningar:

"Rör". Här samlas information om parametrarna för rör som används i värmesystem: inre och yttre dimensioner, motståndskoefficienter, grovhet på invändiga ytor:

Vi kommer att behöva detta i hydrauliska beräkningar - för att bestämma kraften hos cirkulationspumpen.

"Värmare". Egentligen finns det ingenting här förutom egenskaperna hos de kylvätskor som kan hällas i husets värmesystem:

Dessa egenskaper är värmekapacitet, densitet, viskositet.

Vatten används inte alltid som kylvätska, det händer att frostskyddsmedel hälls in i systemet, som kallas "icke-frysning" hos vanliga människor. Vi kommer att prata om valet av kylvätska i en separat artikel.

"Konsumenter" för att beräkna värmesystemet behövs inte, eftersom detta verktyg för att beräkna vattenförsörjningssystem:

"KMS" (koefficienter för lokalt motstånd):

Varje värmeanordning (radiator, ventil, termostat, etc.) skapar motstånd mot kylvätskans rörelse, och dessa motstånd måste beaktas för att korrekt välja cirkulationspumpens effekt.

"Enheter enligt DIN". Detta, liksom "Konsumenter", handlar mer om vattenförsörjningssystem:

Slutsatser och användbar video om ämnet

Funktioner, fördelar och nackdelar med naturliga och forcerade kylvätskecirkulationssystem för värmesystem:

Som ett resultat av beräkningarna av den hydrauliska beräkningen fick vi specifika fysiska egenskaper hos det framtida värmesystemet.

Naturligtvis är detta ett förenklat beräkningsschema som ger ungefärliga uppgifter om den hydrauliska beräkningen för värmesystemet i en typisk tvårumslägenhet.

Försöker du självständigt utföra en hydraulisk beräkning av värmesystemet? Eller kanske du inte håller med om materialet som presenteras? Vi väntar på dina kommentarer och frågor - feedbackblocket finns nedan.