Šildymo sistemos hidraulinis apskaičiavimas konkrečiame pavyzdyje

Šildymas karšto vandens cirkuliacijos pagrindu yra labiausiai paplitęs privataus namo sutvarkymo variantas. Kompetentingam sistemos projektavimui būtina turėti išankstinius analizės rezultatus, vadinamąjį šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą, susiejantį slėgį visose tinklo dalyse su vamzdžio skersmenimis.

Pateiktame straipsnyje išsamiai aprašyta skaičiavimo technika. Norėdami geriau suprasti veiksmų algoritmą, mes išnagrinėjome skaičiavimo procedūrą naudodami konkretų pavyzdį.

Laikantis aprašytos sekos, bus galima nustatyti optimalų pagrindinio vamzdžio skersmenį, šildymo prietaisų skaičių, katilo galią ir kitus sistemos parametrus, reikalingus efektyviam individualiam šilumos tiekimui organizuoti.

Hidraulinio skaičiavimo samprata

Šildymo sistemų technologinės plėtros lemiamas veiksnys tapo įprastu energijos taupymu. Noras taupyti leidžia atidžiau vertinti namų projektavimą, medžiagų parinkimą, įrengimo būdus ir eksploataciją.

Todėl, jei nuspręsite sukurti unikalią ir pirmiausia ekonomišką savo buto ar namo šildymo sistemą, tuomet rekomenduojame susipažinti su skaičiavimo ir projektavimo taisyklėmis.

Prieš apibrėždami sistemos hidraulinį skaičiavimą, turite aiškiai ir aiškiai suprasti, kad individuali buto ir namo šildymo sistema yra sąlygiškai aukštesnė, palyginti su didelio pastato centrinio šildymo sistema.

Asmeninė šildymo sistema grindžiama iš esmės skirtingu požiūriu į šilumos ir energijos sąvokas.

Hidraulinio skaičiavimo esmė yra ta, kad aušinimo skysčio srautas nėra nustatomas iš anksto, ženkliai artėjant prie tikrųjų parametrų, bet nustatomas susiejant vamzdžio skersmenis su slėgio parametrais visuose sistemos žieduose.

Pakanka atlikti trivialų šių sistemų palyginimą pagal šiuos parametrus.

1. Centrinio šildymo sistema (katilinė-butas) yra pagrįsta standartinėmis energijos rūšimis - anglis, dujos. Autonominėje sistemoje galite naudoti beveik bet kokią medžiagą, pasižyminčią dideliu specifiniu degimo šilumu, arba kelių skystų, kietų, granuliuotų medžiagų derinį.
2. DSP pastatytas ant įprastų elementų: metalinių vamzdžių, „gremėzdiškų“ baterijų, uždarymo vožtuvų. Individuali šildymo sistema leidžia derinti įvairius elementus: kelių sekcijų radiatorius, turinčius gerą šilumos išsklaidymą, aukštųjų technologijų termostatus, skirtingų tipų vamzdžiai (PVC ir varis), maišytuvai, kištukai, jungiamosios detalės ir, žinoma, patys ekonomiškesni katilai, cirkuliaciniai siurbliai.
3. Jei einate į tipinio skydinio namo, pastatyto maždaug prieš 20–40 metų, butą, matome, kad šildymo sistemoje yra 7 elementų akumuliatorius, esantis po lango kiekviename buto kambaryje, plius vertikalus vamzdis per visą namą (stovas), su kuriuo galite „bendrauti“ su kaimynai aukščiau / žemiau. Nesvarbu, ar tai autonominė šildymo sistema (ASO), ji leidžia jums sukurti bet kokio sudėtingumo sistemą, atsižvelgiant į individualius buto gyventojų norus.
4. Skirtingai nuo DSP, atskira šildymo sistema atsižvelgia į gana įspūdingą parametrų, turinčių įtakos perdavimo, energijos suvartojimui ir šilumos nuostoliams, sąrašą. Aplinkos temperatūros režimas, reikalingas temperatūros diapazonas patalpose, patalpos plotas ir tūris, langų ir durų skaičius, patalpų paskirtis ir kt.

Taigi, hidraulinis šildymo sistemos skaičiavimas (GRSO) yra sąlyginis šildymo sistemos apskaičiuotų charakteristikų rinkinys, kuriame pateikiama išsami informacija apie tokius parametrus kaip vamzdžio skersmuo, radiatorių skaičius ir vožtuvai.

Šio tipo radiatoriai buvo įrengti daugumoje skydinių namų posovietinėje erdvėje. Taupymas medžiagoms ir dizaino idėjos „ant veido“ nebuvimas

GRSO leidžia jums pasirinkti tinkamą žiedinį vandens siurblį (šildymo katilą), skirtą karštam vandeniui tiekti į galutinius šildymo sistemos elementus (radiatorius), ir, galų gale, jis turi labiausiai subalansuotą sistemą, o tai tiesiogiai veikia finansines investicijas į namo šildymą.

Kitas DSP šildymo radiatorių tipas. Tai yra universalesnis produktas, galintis turėti bet kokį kraštų skaičių. Taigi galite padidinti arba sumažinti šilumos perdavimo plotą

Skaičiavimo žingsnių seka

Kalbėdami apie šildymo sistemos skaičiavimą, atkreipiame dėmesį, kad ši procedūra yra labiausiai dviprasmiška ir svarbi dizaino požiūriu.

Prieš atlikdami skaičiavimą, turite atlikti preliminarią būsimos sistemos analizę, pavyzdžiui:

• nustatykite šilumos balansą visuose buto kambariuose;
• pasirinkti termostatus, vožtuvus ir slėgio reguliatorius;
• nustatykite sistemos sritis, kuriose šilumos nešiklis sunaudojamas maksimaliai ir minimaliai.

Be to, būtina nustatyti bendrą aušinimo skysčio transportavimo schemą: pilna ir maža grandinė, vieno vamzdžio sistema arba dviejų vamzdžių magistralė.

Atlikę hidraulinius skaičiavimus, gauname keletą svarbių hidraulinės sistemos charakteristikų, kurios suteikia atsakymus į šiuos klausimus:

• kokia turėtų būti šildymo šaltinio galia;
• koks yra aušinimo skysčio srautas ir greitis;
• kokio pagrindinio šilumos vamzdyno skersmens reikia;
• kokie yra galimi šilumos nuostoliai ir paties aušinimo skysčio masė.

Kitas svarbus hidraulinio skaičiavimo aspektas yra visų sistemos dalių (šakų) balansavimo (susiejimo) procedūra ekstremaliomis šiluminėmis sąlygomis naudojant valdymo įtaisus.

Yra keli pagrindiniai šildymo gaminių tipai: ketaus ir aliuminio kelių sekcijų, plieninės plokštės, bimetaliniai radiatoriai ir krosnys. Tačiau labiausiai paplitę yra aliuminio kelių sekcijų radiatoriai

Vamzdyno gyvenvietė yra atkarpa su pastoviu paties vamzdyno skersmeniu, taip pat nekintamu karšto vandens srautu, kuris nustatomas pagal patalpų šilumos balanso formulę. Projektavimo zonų sąrašas pradedamas nuo siurblio ar šilumos šaltinio.

Pradinės pavyzdžio sąlygos

Norėdami konkrečiau paaiškinti visas hidraulinio apsiskaičiavimo detales, imame konkretų įprasto korpuso pavyzdį. Sandėlyje turime klasikinį 2 kambarių skydinio namo butą, kurio bendras plotas 65,54 m², kurį sudaro du kambariai, virtuvė, atskiras tualetas ir vonios kambarys, dvigubas koridorius, dvivietis balkonas.

Pradėję eksploatuoti, gavome šią informaciją apie buto parengtį. Apibūdintame bute yra glaistytos ir gruntuotos sienos iš monolitinių gelžbetoninių konstrukcijų, profiliniai langai su dviem kameros stiklais, vidaus durys, įspaustos durimis, ir keraminės plytelės ant vonios kambario grindų.

Tipiškas 9 aukštų skydinis namas su keturiais įėjimais. Kiekviename aukšte yra 3 butai: vienas 2 kambarių ir du 3 kambarių. Butas yra penktame aukšte

Be to, pateiktame korpuse jau sumontuota varinė instaliacija, dozatoriai ir atskiras atvartas, dujinė viryklė, vonia, praustuvas, tualetas, šildomas rankšluosčių laikiklis, kriauklė.

O svarbiausia, kad gyvenamosiose patalpose, vonios kambaryje ir virtuvėje jau yra aliuminio šildymo radiatoriai. Klausimas dėl vamzdžių ir katilo lieka atviras.

Kaip renkami duomenys

Sistemos hidraulinis skaičiavimas daugiausia grindžiamas skaičiavimais, susijusiais su šildymo skaičiavimu kambario plote.

Todėl jūs turite turėti šią informaciją:

• kiekvieno atskiro kambario plotas;
• langų ir durų jungčių matmenys (vidaus durys beveik neturi įtakos šilumos nuostoliams);
• klimato sąlygos, regiono ypatybės.

Mes tęsime šiuos duomenis. Bendrojo kambario plotas yra 18,83 m², miegamasis - 14,86 m², virtuvė - 10,46 m², balkonas - 7,83 m² (suma), koridorius - 9,72 m² (kiekis), vonios kambarys - 3,60 m², tualetas - 1,5 m². Įėjimo durys - 2,20 m², bendrojo kambario lango vaizdas - 8,1 m², miegamojo langas - 1,96 m², virtuvės langas - 1,96 m².

Buto sienų aukštis yra 2 metrai 70 cm, išorinės sienos pagamintos iš B7 klasės betono ir 300 mm storio vidinio tinko.Vidinės sienos ir pertvaros - guolis 120 mm, paprastas - 80 mm. 200 mm storio B15 klasės betoninių plokščių grindys ir atitinkamai lubos.

Šio buto išplanavimas suteikia galimybę sukurti vieną šildymo atšaką, kertančią virtuvę, miegamąjį ir bendrą kambarį, kuri užtikrins vidutinę 20–22 ºC temperatūrą (+)

O kaip su aplinka? Butas yra name, kuris yra mažo miestelio mikrorajono viduryje. Miestas yra tam tikroje žemumoje, aukštis virš jūros lygio yra 130–150 m. Klimatas yra vidutinio žemyno klimatas su vėsiomis žiemomis ir gana šiltomis vasaromis.

Vidutinė metinė temperatūra, + 7,6 ° C. Vidutinė sausio mėnesio temperatūra yra –6,6 ° C, liepa + 18,7 ° C. Vėjas - 3,5 m / s, vidutinė drėgmė - 74%, krituliai 569 mm.

Analizuojant regiono klimato sąlygas, reikėtų pažymėti, kad mes susiduriame su plačiu temperatūrų diapazonu, o tai savo ruožtu daro įtaką specialiam reikalavimui pritaikyti buto šildymo sistemą.

Šilumos generatoriaus galia

Vienas iš pagrindinių šildymo sistemos komponentų yra katilas: elektrinis, dujinis, kombinuotas - šiame etape nesvarbu. Kadangi mums svarbi jo pagrindinė savybė - galia, tai yra energijos kiekis per laiko vienetą, kuris bus išleistas šildymui.

Pati katilo galia nustatoma pagal šią formulę:

W katilas = (S kambarys * W verslas) / 10,

kur:

• Kambarys - visų kambarių, kuriuos reikia šildyti, plotų suma;
• Padarė - specifinė galia, atsižvelgiant į vietos klimato sąlygas (todėl reikėjo žinoti regiono klimatą).

Kas būdinga, kad turime skirtingas klimato zonas:

• šiaurinių sričių - 1,5 - 2 kW / m²;
• centrinė zona - 1 - 1,5 kW / m²;
• pietiniai regionai - 0,6 - 1 kW / m².

Šie skaičiai yra gana savavališki, tačiau vis dėlto pateikia aiškų skaitinį atsakymą apie poveikį aplinkai buto šildymo sistemai.

Šis žemėlapis rodo klimato zonas, kuriose yra skirtingos temperatūros sąlygos. Būsto vieta, palyginti su zona, ir kiek jums reikia išleisti šildyti kvadratinį kW energijos energijos (+)

Buto, kurį reikia šildyti, ploto suma yra lygi visam buto plotui ir yra lygi 65,54–1,80–6,03 = 57,71 m2 (atėmus balkoną). Specifinė katilo galia centriniame regione su šaltomis žiemomis yra 1,4 kW / m2. Taigi mūsų pavyzdyje apskaičiuota šildymo katilo galia yra lygi 8,08 kW.

Dinaminiai skysčio parametrai

Mes pereiname prie kito skaičiavimo etapo - aušinimo skysčio sunaudojimo analizės. Daugeliu atvejų buto šildymo sistema skiriasi nuo kitų sistemų - tai lemia šildymo plokščių skaičius ir vamzdyno ilgis. Slėgis naudojamas kaip papildoma srauto „varomoji jėga“ vertikaliai per sistemą.

Privačiuose vienbučiuose ir daugiaaukščiuose pastatuose naudojamos senos skydinės tipo daugiabučių namų aukšto slėgio šildymo sistemos, leidžiančios pernešti šilumą išskiriančią medžiagą į visus šakotosios, daugiažiedės šildymo sistemos skyrius ir pakelti vandenį į visą pastato aukštį (iki 14 aukšto).

Priešingai, įprastas dviejų ar 3 kambarių butas su nepriklausomu šildymu neturi tokios žiedų ir sistemos šakų įvairovės, jis apima ne daugiau kaip tris grandines.

Tai reiškia, kad aušinimo skystis yra transportuojamas natūraliu vandens srauto procesu. Bet jūs taip pat galite naudoti cirkuliaciniai siurbliai, šildymą teikia dujinis / elektrinis katilas.

Kambariams, viršijantiems 100 m, šildyti rekomenduojame naudoti cirkuliacinį siurblį². Siurblys gali būti montuojamas tiek prieš katilą, tiek po jo, tačiau paprastai jis būna grąžinamas - žemesnė nešiklio temperatūra, mažesnis oro tiekimas, ilgesnis siurblio tarnavimo laikas.

Šildymo sistemų projektavimo ir montavimo specialistai nustato du pagrindinius būdus apskaičiuojant aušinimo skysčio tūrį:

1. Pagal realų sistemos pajėgumą. Susumuoti visi ertmių tūriai, be išimties, kur tekės karšto vandens srautas: atskirų vamzdžių sekcijų, radiatorių sekcijų ir kt. Suma. Tačiau tai gana daug laiko reikalaujantis pasirinkimas.
2. Pagal katilo galią. Čia ekspertų nuomonės labai skyrėsi, vieni sako 10, kiti 15 litrų katilo talpos vienetui.

Pragmatiniu požiūriu būtina atsižvelgti į tai, kad šildymo sistema greičiausiai ne tik tieks karštą vandenį kambariui, bet ir šildys vandenį voniai / dušui, praustuvui, kriauklei ir džiovyklai, o galbūt ir vandens masažui ar sūkurinei voniai. Ši parinktis yra paprastesnė.

Todėl tokiu atveju rekomenduojame įrengti 13,5 litro galingumo vienetui. Padauginę šį skaičių iš katilo galios (8,08 kW), gauname apskaičiuotą vandens masės tūrį - 109,08 litro.

Apskaičiuotas aušinimo skysčio greitis sistemoje yra būtent tas parametras, kuris leidžia jums pasirinkti konkretų šildymo sistemos vamzdžio skersmenį.

Jis apskaičiuojamas pagal šią formulę:

V = (0,86 * W * k) / t-į,

kur:

• W - katilo galia;
• t - tiekiamo vandens temperatūra;
• į - vandens temperatūra grįžtamojoje grandinėje;
• k - katilo efektyvumas (0,95 - dujiniam katilui).

Pakeitę apskaičiuotus duomenis formulėje, turime: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80–60 = 6601,36 / 20 = 330 kg / val. Taigi per valandą sistemoje juda 330 l aušinimo skysčio (vandens), o sistemos talpa yra apie 110 l.

Vamzdžio skersmens nustatymas

Norint galutinai nustatyti šildymo vamzdžių skersmenį ir storį, belieka aptarti šilumos nuostolių klausimą.

Maksimalus šilumos kiekis palieka kambarį per sienas - iki 40%, pro langus - 15%, grindys - 10%, visa kita - per lubas / stogą. Butui būdingi nuostoliai daugiausia dėl langų ir balkono modulių

Yra keletas tipų šilumos nuostolių šildomose patalpose:

1. Vamzdžių slėgio nuostoliai. Šis parametras yra tiesiogiai proporcingas tam tikro trinties nuostolio vamzdžio viduje (pateiktas gamintojo) sandaugai iš viso vamzdžio ilgio. Tačiau atsižvelgiant į dabartinę užduotį, tokių nuostolių galima nepaisyti.
2. Galvos praradimas esant vietiniam vamzdžių atsparumui - Armatūros ir vidaus įrangos šilumos sąnaudos. Tačiau atsižvelgiant į problemos sąlygas, nedidelį montavimo lenkimų skaičių ir radiatorių skaičių, tokių nuostolių galima nepaisyti.
3. Šilumos nuostoliai atsižvelgiant į buto vietą. Yra ir kitas šilumos sąnaudų tipas, tačiau jos labiau susijusios su kambario vieta, palyginti su likusiu pastatu. Įprastam butui, kuris yra namo viduryje ir greta kairiojo / dešiniojo / viršaus / apačios su kitais butais, šilumos nuostoliai per šonines sienas, lubas ir grindis yra praktiškai lygūs „0“.

Jūs galite atsižvelgti į nuostolius tik per buto priekį - balkoną ir centrinį bendro kambario langą. Bet šis klausimas uždaromas dėl to, kad prie kiekvieno radiatoriaus pridedami 2–3 skyriai.

Vamzdžių skersmens vertė parenkama atsižvelgiant į aušinimo skysčio srautą ir jo cirkuliacijos greitį šildymo magistralėje

Analizuojant aukščiau pateiktą informaciją, verta paminėti, kad už apskaičiuotą karšto vandens greitį šildymo sistemoje žinomas vandens dalelių judėjimo greitis horizontalioje padėtyje - 0,3–0,7 m / s, lentelės lentelės greičiu.

Norėdami padėti šeimininkui, mes pateikiame vadinamąjį skaičiavimų sąrašą tipiniam šildymo sistemos hidrauliniam skaičiavimui:

• duomenų rinkimas ir katilo galios skaičiavimas;
• šilumos nešiklio tūris ir greitis;
• šilumos nuostoliai ir vamzdžio skersmuo.

Kartais neteisingai apskaičiuodami galite gauti pakankamai didelį vamzdžio skersmenį, kad užblokuotumėte apskaičiuotą aušinimo skysčio tūrį. Šią problemą galima išspręsti padidinus katilo poslinkį arba pridedant papildomą išsiplėtimo baką.

Mūsų svetainėje yra straipsnių, skirtų šildymo sistemos skaičiavimui, blokas, patariame perskaityti:

1. Šiluminės sistemos šiluminis skaičiavimas: kaip teisingai apskaičiuoti sistemos apkrovą
2. Vandens šildymo skaičiavimas: formulės, taisyklės, įgyvendinimo pavyzdžiai
3. Šilumos techninis pastato skaičiavimas: skaičiavimų atlikimo specifika ir formulės + praktiniai pavyzdžiai

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Natūralios ir priverstinės šildymo terpės cirkuliacijos sistemų ypatybės, pranašumai ir trūkumai:

Apibendrindami hidraulinius skaičiavimus, gavome specifines būsimos šildymo sistemos fizines savybes.

Natūralu, kad tai yra supaprastinta skaičiavimo schema, kurioje pateikiami apytiksliai duomenys apie tipinio dviejų kambarių buto šildymo sistemos hidraulinius skaičiavimus.

Bandote savarankiškai atlikti šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą? O gal jie nesutinka su nurodyta medžiaga? Laukiame jūsų komentarų ir klausimų - atsiliepimų blokas yra žemiau.