Lämmitysjärjestelmän hydraulinen laskenta tietyssä esimerkissä

Lämpimän veden kiertoon perustuva lämmitys on yleisin vaihtoehto omakotitalon järjestämisessä. Järjestelmäosaamisen suunnitteluun tarvitaan ennakkoanalyysituloksia, lämmitysjärjestelmän ns. Hydraulista laskentaa, joka yhdistää paineen kaikissa verkon osissa putken halkaisijoihin.

Esitetty artikkeli kuvaa yksityiskohtaisesti laskentatekniikan. Toimintojen algoritmin ymmärtämiseksi paremmin tutkimme laskentamenetelmää tietyllä esimerkillä.

Kuvaillun sekvenssin mukaisesti on mahdollista määrittää pääosan optimaalinen halkaisija, lämmityslaitteiden lukumäärä, kattilan teho ja muut järjestelmäparametrit, jotka ovat tarpeen tehokkaan yksilöllisen lämmöntoimituksen järjestämiseksi.

Hydraulisen laskennan käsite

Lämmitysjärjestelmien teknologisen kehityksen ratkaisevasta tekijästä on tullut tavanomainen energiansäästö. Halu säästää rahaa tekee huolellisemmasta lähestymistavasta kodin suunnitteluun, materiaalien valintaan, asennusmenetelmiin ja lämmityksen käyttöön.

Siksi, jos päätät luoda ainutlaatuisen ja ensisijaisesti taloudellisen lämmitysjärjestelmän asunnollesi tai kodillesi, suosittelemme, että tutustu laskenta- ja suunnittelusääntöihin.

Ennen kuin määrität järjestelmän hydraulisen laskennan, sinun on selvästi ja selvästi ymmärrettävä, että asunnon ja talon yksittäiset lämmitysjärjestelmät sijaitsevat ehdollisesti suuruusluokkaa suuremmalla tasolla kuin suuren rakennuksen keskuslämmitysjärjestelmä.

Henkilökohtainen lämmitysjärjestelmä perustuu täysin erilaiseen lähestymistapaan lämmön ja energian käsitteisiin.

Hydraulisen laskelman ydin on, että jäähdytysnesteen virtausnopeutta ei aseteta etukäteen merkittävällä lähentämisellä todellisiin parametreihin, vaan se määritetään yhdistämällä putken halkaisijat paineparametriin järjestelmän kaikissa renkaissa

Riittää, kun suoritetaan näiden järjestelmien triviaalinen vertailu seuraavien parametrien mukaisesti.

1. Keskuslämmitysjärjestelmä (kattila-asunto) perustuu vakioenergian tyyppeihin - hiileen, kaasuun. Autonomisessa järjestelmässä voit käyttää melkein mitä tahansa ainetta, jolla on korkea ominainen palamislämpö, ​​tai useiden nestemäisten, kiinteiden, rakeisten materiaalien yhdistelmää.
2. DSP on rakennettu tavanomaisiin osiin: metalliputket, “kömpelät” akut, sulkuventtiilit. Yksilöllisen lämmitysjärjestelmän avulla voit yhdistää erilaisia ​​elementtejä: moniosaiset lämpöpatterit, joilla lämmönsiirto on hyvä, korkean teknologian termostaatit, erityyppiset putket (PVC ja kupari), hanat, tulpat, varusteet ja tietysti omat taloudellisemmat kattilat, kiertovesipumput.
3. Jos siirryt tyypillisen noin 20–40 vuotta sitten rakennetun paneelitalon huoneistoon, huomaa, että lämmitysjärjestelmässä on 7-kennoinen akku ikkunan alla huoneiston jokaisessa huoneessa sekä pystysuora putki koko talon (nousuputken) läpi, jonka kanssa voit "kommunikoida" naapurit ylä / alapuolella. Olipa kyse autonomisesta lämmitysjärjestelmästä (ASO), sen avulla voit rakentaa monimutkaisen järjestelmän, joka ottaa huomioon asunnon asukkaiden yksilölliset toiveet.
4. Toisin kuin DSP, erillinen lämmitysjärjestelmä ottaa huomioon melko vaikuttavan luettelon parametreista, jotka vaikuttavat voimansiirtoon, energiankulutukseen ja lämpöhäviöön. Ympäristön lämpötila, tarvittava lämpötila alueilla, huoneen pinta-ala ja tilavuus, ikkunoiden ja ovien lukumäärä, tilojen tarkoitus jne.

Lämmitysjärjestelmän hydraulinen laskenta (GRSO) on siis lämmitysjärjestelmän laskettujen ominaisuuksien ehdollinen joukko, joka tarjoaa kattava tietoa parametreista, kuten putken halkaisijasta, lämpöpattereiden lukumäärä ja venttiilit.

Tämäntyyppiset jäähdyttimet asennettiin useimpiin paneelitaloihin neuvostoliiton jälkeisessä tilassa. Säästöt materiaaleissa ja “kasvot” -aiheisen idean puute

GRSO antaa sinun valita oikean vesirengaspumpun (kattilan) kuuman veden kuljettamiseksi lämmitysjärjestelmän loppuosiin (jäähdyttimet), ja lopulta sillä on tasapainoisin järjestelmä, mikä vaikuttaa suoraan taloudellisiin investointeihin kodin lämmitykseen.

Toinen tyyppi lämmityspatteri DSP: lle. Tämä on monipuolisempi tuote, jolla voi olla mikä tahansa määrä reunoja. Joten voit lisätä tai vähentää lämmönsiirtopinta-alaa

Laskentavaiheiden järjestys

Lämmitysjärjestelmän laskennasta puhuttaessa huomaamme, että tämä menettely on suunnittelun kannalta epäselvin ja tärkein.

Ennen laskelman suorittamista on tehtävä alustava analyysi tulevasta järjestelmästä, esimerkiksi:

• aseta lämpötasapaino kaikissa huoneiston huoneissa ja erityisesti jokaisessa huoneessa;
• valitse termostaatit, venttiilit ja paineensäätimet;
• tunnistaa järjestelmän alueet, joilla lämmönsiirtoaineen kulutus on maksimaalista ja vähimmäistä.

Lisäksi on tarpeen määrittää jäähdytysnesteen yleinen kuljetuskaavio: täysi ja pieni piiri, yksiputkinen järjestelmä tai kaksiputkinen valtatie.

Hydraulisen laskelman tuloksena saadaan useita hydrauliikkajärjestelmän tärkeitä ominaisuuksia, jotka tarjoavat vastauksia seuraaviin kysymyksiin:

• mikä lämmityslähteen teho tulisi olla;
• mikä on jäähdytysnesteen virtausnopeus ja nopeus;
• mitä lämpöputken pääputken halkaisijaa tarvitaan;
• mitkä ovat mahdolliset lämpöhäviöt ja itse jäähdytysnesteen massa.

Toinen tärkeä osa hydraulista laskentaa on järjestelmän kaikkien osien (haarojen) tasapainotus (yhdistäminen) äärimmäisissä lämpöolosuhteissa ohjauslaitteiden avulla.

Lämmitystuotteita on useita päätyyppejä: valuraudan ja alumiinin moniosaiset, teräspaneelit, bimetalilämmittimet ja keittimet. Mutta yleisimmät ovat alumiinista valmistetut moniosaiset lämpöpatterit

Putkilinjan laskeuma-alue on osa, jolla on itse putken vakiohalkaisija, samoin kuin muuttumaton kuuman veden virtaus, joka määritetään huoneiden lämpötasapainon kaavalla. Suunnitteluvyöhykkeiden luettelo alkaa pumpusta tai lämmönlähteestä.

Esimerkin alkuolosuhteet

Tarkempaa selitystä kaikista hydraulisen virhelaskennan yksityiskohdista otamme konkreettisen esimerkin tavanomaisesta kotelosta. Varastossa meillä on klassinen 2-huoneen huoneisto kerrostalosta, kokonaispinta-ala 65,54 m², johon kuuluu kaksi huonetta, keittiö, erillinen wc ja kylpyhuone, kaksinkertainen käytävä, parveke.

Käyttöönoton jälkeen saimme seuraavat tiedot asunnon valmiudesta. Kuvattu huoneisto sisältää kitti- ja pohjustetut seinät, jotka on valmistettu monoliittisesta teräsbetonirakenteesta, profiiliikkunat, joissa on kaksi kammiolasia, paineistetut sisäovet ja keraamiset laatat kylpyhuoneen lattialla.

Tyypillinen 9-kerroksinen paneelitalo, jossa on neljä sisäänkäyntiä. Jokaisessa kerroksessa on 3 huoneistoa: yksi 2-huoneinen ja kaksi 3-huoneista. Huoneisto sijaitsee viidennessä kerroksessa

Lisäksi esitelty kotelo on jo varustettu kuparilankoilla, annostelulaitteilla ja erillisellä suojuksella, kaasuliesi, kylpy, pesuallas, wc, pyyhekuivain, pesuallas.

Ja mikä tärkeintä, olohuoneissa, kylpyhuoneessa ja keittiössä on jo alumiinilämmityspatterit. Kysymys putkista ja kattilasta on avoin.

Kuinka tietoja kerätään

Järjestelmän hydraulinen laskenta perustuu suurimmaksi osaksi laskelmiin, jotka liittyvät huoneen lämmityksen laskemiseen.

Siksi sinulla on oltava seuraavat tiedot:

• kunkin huoneen pinta-ala;
• ikkuna- ja oviliittimien mitat (sisäovet eivät juuri vaikuta lämpöhäviöihin);
• ilmasto-olosuhteet, alueen ominaispiirteet.

Jatkamme seuraavista tiedoista. Yhteishuoneen pinta-ala on 18,83 m², makuuhuone - 14,86 m², keittiö - 10,46 m², parveke - 7.83 m² (määrä), käytävä - 9,72 m² (määrä), kylpyhuone - 3,60 m², wc - 1,5 m². Sisäänkäynti ovet - 2,20 m², yhteisen huoneen ikkunanäyttö - 8,1 m², makuuhuoneen ikkuna - 1,96 m², keittiöikkuna - 1,96 m².

Huoneiston seinien korkeus on 2 metriä 70 cm. Ulkoseinät ovat luokan B7 betonia ja sisäpuolista kipsiä, paksuus 300 mm.Sisäseinät ja väliseinät - laakeroitu 120 mm, tavallinen - 80 mm. Luokan B15 betonilaattojen lattia ja vastaavasti katto, paksuus 200 mm.

Tämän asunnon ulkoasu tarjoaa mahdollisuuden luoda yhden keittiön, makuuhuoneen ja yhteisen huoneen läpi kulkevan lämmityshaaran, joka tarjoaa huoneiden keskilämpötilan 20–22 ° C (+)

Entä ympäristö? Huoneisto on talossa, joka sijaitsee pienen kaupungin mikroalueen keskellä. Kaupunki sijaitsee tietyllä ala-alueella, korkeus merenpinnan yläpuolella on 130-150 m. Ilmasto on mannermainen manner, viileät talvet ja melko lämmin kesä.

Vuotuinen keskilämpötila, +7,6 ° C. Tammikuun keskilämpötila on -6,6 ° C, heinäkuu + 18,7 ° C. Tuuli - 3.5 m / s, keskimääräinen kosteus - 74%, sademäärä 569 mm.

Alueen ilmasto-olosuhteita analysoitaessa on huomattava, että kyseessä on laaja lämpötila-alue, mikä puolestaan ​​vaikuttaa erityisvaatimuksiin asunnon lämmitysjärjestelmän säätämiseksi.

Lämpögeneraattorin teho

Yksi lämmitysjärjestelmän pääkomponenteista on kattila: sähkö, kaasu, yhdistetty - tässä vaiheessa sillä ei ole väliä. Koska sen pääominaisuus on meille tärkeä - voima, ts. Lämmitykseen kuluva energian määrä aikayksikköä kohti.

Itse kattilan teho määritetään alla olevan kaavan avulla:

W-kattila = (S-huone * W-yritys) / 10,

missä:

• Spomesch - kaikkien lämmitystä vaativien huoneiden pinta-alajen summa;
• Wudel - erityisvoima, jossa otetaan huomioon alueen ilmasto-olosuhteet (siksi oli tarpeen tuntea alueen ilmasto).

Mikä on ominaista, eri ilmastovyöhykkeille meillä on seuraavat tiedot:

• pohjoisilla alueilla - 1,5 - 2 kW / m²;
• keskusvyöhyke - 1 - 1,5 kW / m²;
• eteläiset alueet - 0,6 - 1 kW / m².

Nämä luvut ovat melko mielivaltaisia, mutta antavat silti selkeän numeerisen vastauksen asunnon lämmitysjärjestelmän ympäristövaikutuksista.

Tämä kartta näyttää ilmastovyöhykkeet, joissa on eri lämpötilaolosuhteet. Kotelon sijainti suhteessa vyöhykkeeseen ja kuinka paljon sinun täytyy kuluttaa lämmitykseen neliömetriä neliö kW energiaa (+)

Lämmitettävän asunnon pinta-alan summa on yhtä suuri kuin asunnon kokonaispinta-ala ja on siis 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (miinus parveke). Kattilan ominaisteho kylmällä talvella sijaitsevalle keskusalueelle on 1,4 kW / m2. Siksi esimerkissämme lämmityskattilan laskettu teho vastaa 8,08 kW.

Dynaamiset nesteparametrit

Jatkamme seuraavaan laskentavaiheeseen - jäähdytysnesteen kulutuksen analyysiin. Useimmissa tapauksissa asunnon lämmitysjärjestelmä eroaa muista järjestelmistä - tämä johtuu lämmityspaneelien lukumäärästä ja putkilinjan pituudesta. Painetta käytetään järjestelmän läpi kulkevan virtauksen "lisävoimana".

Yksityisissä yksikerroksisissa ja monikerroksisissa rakennuksissa käytetään vanhoja paneelityyppisiä kerrostaloja, korkeapaineisia lämmitysjärjestelmiä, jotka mahdollistavat lämmön vapauttavan aineen kuljettamisen haarautuneen, monirenkaisen lämmitysjärjestelmän kaikkiin osiin ja veden nostamisen koko rakennuksen korkeudelle (14. kerrokseen).

Päinvastoin, tavallisessa kahden tai kolmen huoneen huoneistossa, jossa on itsenäinen lämmitys, ei ole niin erilaisia ​​renkaita ja haarajärjestelmiä, vaan siinä on enintään kolme virtapiiriä.

Tämä tarkoittaa, että jäähdytysneste kuljetetaan luonnollisella veden virtausprosessilla. Mutta voit myös käyttää kiertovesipumput, lämmitys tapahtuu kaasu / sähkökattilalla.

Suosittelemme kiertovesipumpun käyttöä huoneiden lämmittämiseen yli 100 m². Pumppu voidaan asentaa sekä ennen kattilaa että sen jälkeen, mutta yleensä se asetetaan paluulle - alhaisempi kantajan lämpötila, vähemmän ilmansyöttöä, pidempi pumpun käyttöikä

Lämmitysjärjestelmien suunnittelun ja asennuksen asiantuntijat määrittelevät kaksi päälähestymistapaa jäähdytysnesteen määrän laskemisessa:

1. Järjestelmän todellisen kapasiteetin mukaan. Kaikki onteloiden tilavuudet, poikkeuksetta, joihin kuuman veden virtaus virtaa, summataan: putkien yksittäisten osien, lämpöpatterien osien summa jne. Mutta tämä on melko aikaa vievä vaihtoehto.
2. Kattilan tehon mukaan. Asiantuntijoiden mielipiteet erottuivat toisistaan ​​hyvin paljon, toiset sanoivat 10, toiset 15 litraa kattilan yksikköä kohti.

Käytännöllisestä näkökulmasta katsottuna on otettava huomioon se tosiseikka, että lämmitysjärjestelmä ei todennäköisesti tarjoa vain kuumaa vettä huoneelle, vaan myös lämmittää veden kylpy / suihku, pesuallas, pesuallas ja kuivausrumpu sekä mahdollisesti myös vesihierontaan tai porealtaaseen. Tämä vaihtoehto on yksinkertaisempi.

Siksi tässä tapauksessa suosittelemme asentamaan 13,5 litraa tehoyksikköä kohti. Kertomalla tämä luku kattilan teholla (8,08 kW) saadaan laskettu vesimassa - 109,08 litraa.

Jäähdytysnesteen laskettu nopeus järjestelmässä on juuri se parametri, jonka avulla voit valita tietyn putken halkaisijan lämmitysjärjestelmälle.

Se lasketaan seuraavalla kaavalla:

V = (0,86 * L * k) / t-to,

missä:

• W - kattilan teho;
• T - syötetyn veden lämpötila;
• että - veden lämpötila paluupiirissä;
• K - kattilan hyötysuhde (0,95 kaasukattilalle).

Korvaamalla lasketut tiedot kaavassa, meillä on: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80 - 60 = 6601,36 / 20 = 330 kg / h. Siten tunnissa liikkuu 330 l jäähdytysnestettä (vettä) ja järjestelmän tilavuus on noin 110 l.

Putken halkaisijan määritys

Lämmitysputkien halkaisijan ja paksuuden lopullista määrittämistä varten on vielä keskusteltava lämmönhukkakysymyksestä.

Suurin määrä lämpöä lähtee huoneesta seinien läpi - jopa 40%, ikkunoiden läpi - 15%, lattia - 10%, kaikki muu katon / katon läpi. Asunnolle on ominaista tappioita lähinnä ikkunoiden ja parvekkeiden kautta

Lämmitettyjen huoneiden lämpöhäviöitä on useita:

1. Putken painehäviö. Tämä parametri on suoraan verrannollinen putken sisäisen erityisen kitkahäviön (valmistajan toimittama) tuloon putken kokonaispituudella. Mutta nykyisen tehtävän vuoksi tällaiset tappiot voidaan jättää huomioimatta.
2. Pään menetys paikallisilla putkien vastuksilla - Varusteiden ja sisäosien lämpökustannukset. Mutta ongelman olosuhteiden, pienen määrän asennus mutkien ja pattereiden määrän vuoksi tällaiset häviöt voidaan jättää huomiotta.
3. Lämpöhäviöt asunnon sijainnin perusteella. On olemassa toisen tyyppisiä lämpökustannuksia, mutta ne liittyvät enemmän huoneen sijaintiin suhteessa muuhun rakennukseen. Tavallisessa huoneistossa, joka sijaitsee talon keskellä ja vasemman / oikean / ylä / alaosan vieressä muiden asuntojen kanssa, lämpöhäviöt sivuseinien, katon ja lattian läpi ovat käytännössä yhtä suuret kuin “0”.

Voit ottaa tappiot huomioon vain asunnon etuosan - parvekkeen ja yhteisen huoneen keskimmäisen ikkunan - kautta. Mutta tämä kysymys on suljettu, koska jokaiselle jäähdyttimelle on lisätty 2-3 osaa.

Putkien halkaisijan arvo valitaan jäähdytysnesteen virtauksen ja sen kiertonopeuden mukaan lämmityspäässä

Edellä olevia tietoja analysoitaessa on syytä huomata, että lämmitysjärjestelmän kuuman veden lasketulle nopeudelle tunnetaan vesipartikkeleiden liikkumisen nopeus putken seinämään nähden vaaka-asennossa 0,3 - 0,7 m / s.

Mestarin auttamiseksi esitämme ns. Laskelmien tarkistusluettelon lämmitysjärjestelmän tyypilliselle hydrauliselle laskelmalle:

• tietojen keruu ja kattilan tehon laskenta;
• lämmönsiirtimen tilavuus ja nopeus;
• lämpöhäviö ja putken halkaisija.

Joskus laskiessa väärin, voit saada riittävän suuren putken halkaisijan estääksesi jäähdytysnesteen lasketun tilavuuden. Tämä ongelma voidaan ratkaista lisäämällä kattilan siirtymää tai lisäämällä ylimääräinen paisuntasäiliö.

Sivustollamme on joukko artikkeleita, jotka on omistettu lämmitysjärjestelmän laskennalle, suosittelemme lukemaan:

1. Lämmitysjärjestelmän lämpölaskenta: kuinka järjestelmän kuormitus lasketaan oikein
2. Vedenlämmityksen laskeminen: kaavat, säännöt, esimerkit toteutuksesta
3. Rakennuksen lämpötekninen laskenta: laskennan yksityiskohdat ja kaavat + käytännön esimerkit

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Lämmitysaineen luonnollisen ja pakotetun kiertojärjestelmän ominaisuudet, edut ja haitat:

Yhteenvetona hydraulisesta laskelmasta tuloksena saatiin tulevan lämmitysjärjestelmän erityiset fysikaaliset ominaisuudet.

Luonnollisesti tämä on yksinkertaistettu laskentakaavio, joka antaa likimääräiset tiedot tyypillisen kaksiohuoneiston lämmitysjärjestelmän hydraulisesta laskennasta.

Yritetäänkö itsenäisesti suorittaa lämmitysjärjestelmän hydraulinen laskenta? Tai ehkä he eivät ole samaa mieltä ilmoitetusta aineistosta? Odotamme kommentteja ja kysymyksiä - palautelohko sijaitsee alla.