Apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins pēc konkrēta piemēra

Apkure, kuras pamatā ir karstā ūdens cirkulācija, ir visizplatītākais privātmājas sakārtošanas variants. Kompetentai sistēmas projektēšanai ir nepieciešami provizoriski analīzes rezultāti, tā sauktais apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins, sasaistot spiedienu visās tīkla sadaļās ar caurules diametru.

Piedāvātajā rakstā sīki aprakstīta aprēķina tehnika. Lai labāk izprastu darbību algoritmu, mēs pārbaudījām aprēķina procedūru, izmantojot īpašu piemēru.

Ievērojot aprakstīto secību, būs iespējams noteikt optimālo galvenā diametru, sildīšanas ierīču skaitu, katla jaudu un citus sistēmas parametrus, kas nepieciešami efektīvas individuālās siltuma padeves organizēšanai.

Hidrauliskā aprēķina jēdziens

Apkures sistēmu tehnoloģiskās attīstības noteicošais faktors ir kļuvis par parasto enerģijas ietaupījumu. Vēlme ietaupīt liek rūpīgāk vērsties pret mājas projektēšanu, materiālu izvēli, uzstādīšanas metodēm un apkures darbību.

Tāpēc, ja jūs nolemjat izveidot unikālu un galvenokārt ekonomisku apkures sistēmu savam dzīvoklim vai mājai, tad iesakām iepazīties ar aprēķinu un projektēšanas noteikumiem.

Pirms sistēmas hidrauliskā aprēķina noteikšanas jums skaidri un nepārprotami jāsaprot, ka dzīvokļa un mājas individuālā apkures sistēma nosacīti atrodas lieluma secībā augstāka nekā lielas ēkas centrālapkures sistēma.

Personīgās apkures sistēmas pamatā ir principiāli atšķirīga pieeja siltuma un enerģijas jēdzieniem.

Hidrauliskā aprēķina būtība ir tāda, ka dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrums netiek noteikts iepriekš ar ievērojamu tuvinājumu reālajiem parametriem, bet tiek noteikts, savienojot caurules diametrus ar spiediena parametriem visos sistēmas gredzenos.

Tas ir pietiekami, lai veiktu triviālu šo sistēmu salīdzinājumu pēc šādiem parametriem.

1. Centrālās apkures sistēmas (katlu māja-dzīvoklis) pamatā ir standarta enerģijas veidi - ogles, gāze. Autonomā sistēmā jūs varat izmantot gandrīz jebkuru vielu, kurai ir augsts īpatnējais sadegšanas siltums, vai vairāku šķidru, cietu, granulētu materiālu kombināciju.
2. DSP ir veidots uz parastajiem elementiem: metāla caurulēm, “neveiklām” baterijām, slēgvārstiem. Individuāla apkures sistēma ļauj kombinēt dažādus elementus: daudzsekciju radiatorus ar labu siltuma izkliedi, augsto tehnoloģiju termostatus, dažāda veida caurules (PVC un varš), jaucējkrāni, kontaktdakšas, veidgabali un, protams, savi ekonomiskāki katli, cirkulācijas sūkņi.
3. Ja jūs iedziļināties tipiskas paneļu mājas dzīvoklī, kas celts apmēram pirms 20–40 gadiem, mēs redzam, ka apkures sistēma ir saistīta ar 7 šūnu akumulatora klātbūtni zem loga katrā dzīvokļa istabā, kā arī vertikālu cauruli caur visu māju (stāvvadu), ar kuru jūs varat “sazināties” ar kaimiņi virs / zem. Neatkarīgi no tā, vai tā ir autonoma apkures sistēma (ASO), tā ļauj jums izveidot jebkuras sarežģītības sistēmu, ņemot vērā dzīvokļa iedzīvotāju individuālās vēlmes.
4. Atšķirībā no DSP, atsevišķā apkures sistēmā tiek ņemts vērā diezgan iespaidīgs parametru saraksts, kas ietekmē transmisiju, enerģijas patēriņu un siltuma zudumus. Vides temperatūras režīms, nepieciešamais temperatūras diapazons telpās, telpas platība un tilpums, logu un durvju skaits, telpu mērķis utt.

Tādējādi apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins (GRSO) ir nosacīts aprēķināto apkures sistēmas raksturlielumu kopums, kas sniedz visaptverošu informāciju par parametriem, piemēram, caurules diametru, radiatoru skaits un vārsti.

Šis radiatora tips tika uzstādīts lielākajā daļā paneļu māju postpadomju telpā. Ietaupījums uz materiāliem un dizaina idejas trūkums “uz sejas”

GRSO ļauj jums izvēlēties pareizo gredzenveida ūdens sūkni (apkures katlu) karstā ūdens novadīšanai uz apkures sistēmas gala elementiem (radiatoriem), un, visbeidzot, tai ir vislīdzsvarotākā sistēma, kas tieši ietekmē finanšu ieguldījumus mājas sildīšanā.

Cits DSP sildīšanas radiatora tips. Šis ir daudzpusīgāks produkts, kuram var būt neierobežots skaits malu. Tātad jūs varat palielināt vai samazināt siltuma pārneses laukumu

Aprēķina soļu secība

Runājot par apkures sistēmas aprēķinu, mēs atzīmējam, ka šī procedūra ir visnozīmīgākā un svarīgākā dizaina ziņā.

Pirms aprēķina veikšanas jums jāveic iepriekšēja nākotnes sistēmas analīze, piemēram:

• iestatiet siltuma bilanci visās un īpaši katrā dzīvokļa telpā;
• izvēlieties termostatus, vārstus un spiediena regulatorus;
• identificēt sistēmas apgabalus ar maksimālo un minimālo siltumnesēja patēriņu.

Turklāt ir jānosaka dzesēšanas šķidruma vispārējā transportēšanas shēma: pilna un maza ķēde, viencauruļu sistēma vai divu cauruļu šoseja.

Hidrauliskā aprēķina rezultātā mēs iegūstam vairākus svarīgus hidrauliskās sistēmas raksturlielumus, kas sniedz atbildes uz šādiem jautājumiem:

• kādai vajadzētu būt apkures avota jaudai;
• kāds ir dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrums un ātrums;
• kāds siltumtrases galvenā maģistrāles diametrs ir nepieciešams;
• kādi ir iespējamie siltuma zudumi un paša dzesēšanas šķidruma masa.

Vēl viens svarīgs hidrauliskā aprēķina aspekts ir visu sistēmas daļu (filiāļu) līdzsvara (sasaistes) procedūra ārkārtējos termiskajos apstākļos, izmantojot vadības ierīces.

Ir vairāki galvenie apkures produktu veidi: čuguna un alumīnija daudznodaļas, tērauda panelis, bimetāla radiatori un konveijeri. Bet visizplatītākie ir alumīnija vairāku sekciju radiatori

Cauruļvada norēķinu zona ir sekcija ar nemainīgu paša cauruļvada diametru, kā arī nemainīgu karstā ūdens plūsmu, ko nosaka pēc telpu siltuma bilances formulas. Projektēšanas zonu uzskaitījums sākas ar sūkni vai siltuma avotu.

Sākotnējie piemēra nosacījumi

Lai precīzāk izskaidrotu visas hidrauliskā nepareizā aprēķina detaļas, mēs ņemam vērā parasto apvalku. Noliktavā mums ir klasisks 2 istabu paneļu mājas dzīvoklis ar kopējo platību 65,54 m², kurā ietilpst divas istabas, virtuve, atsevišķa tualete un vannas istaba, dubultā koridors, dvīņu balkons.

Pēc nodošanas ekspluatācijā mēs saņēmām šādu informāciju par dzīvokļa gatavību. Aprakstītajā dzīvoklī ietilpst špakteles un gruntētas sienas, kas izgatavotas no monolītā dzelzsbetona konstrukcijām, profila logi ar divu kameru stikliem, ar durvju piespiestām iekšdurvīm un keramikas flīzes vannas istabas grīdā.

Tipiska 9 stāvu paneļu māja ar četrām ieejām. Katrā stāvā ir 3 dzīvokļi: viens 2-istabu un divi 3-istabu. Dzīvoklis atrodas piektajā stāvā

Turklāt iesniegtais korpuss jau ir aprīkots ar vara vadu, dozatoriem un atsevišķu atloku, gāzes plīti, vannu, izlietni, tualeti, apsildāmu dvieļu žāvētāju, izlietni.

Un pats galvenais - dzīvojamās istabās, vannas istabā un virtuvē jau ir uzstādīti alumīnija sildīšanas radiatori. Jautājums par caurulēm un katlu paliek atklāts.

Kā tiek vākti dati

Sistēmas hidrauliskais aprēķins lielākoties balstās uz aprēķiniem, kas saistīti ar apkures aprēķināšanu telpas platībā.

Tādēļ jums ir jābūt šādai informācijai:

• katras telpas platība;
• logu un durvju savienotāju izmēri (iekšējām durvīm gandrīz nav ietekmes uz siltuma zudumiem);
• klimatiskie apstākļi, reģiona īpatnības.

Mēs izmantosim šādus datus. Kopējās telpas platība ir 18,83 m², guļamistaba - 14,86 m², virtuve - 10,46 m², balkons - 7,83 m² (daudzums), koridors - 9,72 m² (daudzums), vannas istaba - 3,60 m², tualete - 1,5 m². Ieejas durvis - 2,20 m², koplietošanas telpas logu displejs - 8,1 m², guļamistabas logs - 1,96 m², virtuves logs - 1,96 m².

Dzīvokļa sienu augstums ir 2 metri 70 cm, ārsienas ir izgatavotas no B7 klases betona un ar iekšējo apmetumu, biezums 300 mm.Iekšējās sienas un starpsienas - nesošās 120 mm, parastās - 80 mm. B15 klases betona plātņu grīda un attiecīgi griesti, biezums 200 mm.

Šī dzīvokļa plānojums dod iespēju izveidot vienu apkures atzaru, kas iet cauri virtuvei, guļamistabai un kopējai telpai, kas telpās nodrošinās vidējo temperatūru 20-22⁰C (+)

Kā ir ar vidi? Dzīvoklis atrodas mājā, kas atrodas mazas pilsētas mikrorajona vidū. Pilsēta atrodas noteiktā zemienē, augstums virs jūras līmeņa ir 130–150 m. Klimats ir mērens kontinentāls ar vēsām ziemām un diezgan siltām vasarām.

Gada vidējā temperatūra, + 7,6 ° C. Janvāra vidējā temperatūra ir -6,6 ° C, jūlijā + 18,7 ° C. Vējš - 3,5 m / s, vidējais mitrums - 74%, nokrišņu daudzums 569 mm.

Analizējot reģiona klimatiskos apstākļus, jāatzīmē, ka mums ir darīšana ar plašu temperatūru diapazonu, kas savukārt ietekmē īpašās prasības dzīvokļa apkures sistēmas pielāgošanai.

Siltuma ģeneratora jauda

Viens no galvenajiem apkures sistēmas komponentiem ir katls: elektrisks, gāzisks, kombinēts - šajā posmā tam nav nozīmes. Tā kā tā galvenā īpašība mums ir svarīga - jauda, ​​tas ir, enerģijas daudzums laika vienībā, kas tiks tērēts apkurei.

Paša katla jaudu nosaka pēc šādas formulas:

W katls = (S telpa * W bizness) / 10,

kur:

• Sroom - visu to telpu platību summa, kurām nepieciešama apkure;
• Izdarīja - īpašā jauda, ​​ņemot vērā atrašanās vietas klimatiskos apstākļus (tāpēc bija jāzina reģiona klimats).

Kas raksturīgs, dažādām klimatiskajām zonām mums ir šādi dati:

• ziemeļu apgabali - 1,5 - 2 kW / m²;
• centrālā zona - 1 - 1,5 kW / m²;
• dienvidu reģioni - 0,6 - 1 kW / m².

Šie skaitļi ir diezgan patvaļīgi, taču nesniedz skaidru skaitlisku atbildi par ietekmi uz vidi uz dzīvokļa apkures sistēmu.

Šajā kartē parādītas klimatiskās zonas ar dažādiem temperatūras apstākļiem. Mājokļa atrašanās vieta attiecībā pret zonu un tas, cik daudz jums jāpatērē, lai sildītu kvadrātmetru enerģijas enerģijas (+)

Apkurināmā dzīvokļa platības summa ir vienāda ar kopējo dzīvokļa platību un ir vienāda ar, tas ir, 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (mīnus balkons). Katla īpatnējā jauda centrālajam reģionam ar aukstām ziemām ir 1,4 kW / m2. Tādējādi mūsu piemērā apkures katla aprēķinātā jauda ir ekvivalenta 8,08 kW.

Dinamiskie šķidruma parametri

Pārejam pie nākamā aprēķinu posma - dzesēšanas šķidruma patēriņa analīzes. Vairumā gadījumu dzīvokļa apkures sistēma atšķiras no citām sistēmām - tas ir saistīts ar apkures paneļu skaitu un cauruļvada garumu. Spiedienu izmanto kā papildu plūsmas “virzošo spēku” vertikāli caur sistēmu.

Privātās vienstāvu un daudzstāvu ēkās tiek izmantotas vecas paneļu tipa daudzdzīvokļu ēkas, izmantojot augstspiediena apkures sistēmas, kas ļauj transportēt siltumu izdalošu vielu uz visām sazarotās, daudzgredzenveida apkures sistēmas sekcijām un paaugstināt ūdeni visā ēkas augstumā (līdz 14. stāvam).

Gluži pretēji, parastā 2 vai 3 istabu dzīvoklī ar neatkarīgu apkuri nav tik dažādu sistēmas gredzenu un filiāļu, tas ietver ne vairāk kā trīs ķēdes.

Tas nozīmē, ka dzesēšanas šķidrums tiek transportēts, izmantojot dabisko ūdens plūsmas procesu. Bet jūs varat arī izmantot cirkulācijas sūkņi, apkuri nodrošina gāzes / elektriskais katls.

Telpu sildīšanai virs 100 m mēs iesakām izmantot cirkulācijas sūkni². Sūkni var uzstādīt gan pirms, gan pēc katla, bet parasti tas tiek uzlikts uz atgriešanās - zemāka nesēja temperatūra, mazāka gaisa padeve, ilgāks sūkņa darbības laiks

Apkures sistēmu projektēšanas un uzstādīšanas speciālisti nosaka divas galvenās pieejas dzesēšanas šķidruma tilpuma aprēķināšanai:

1. Atbilstoši sistēmas faktiskajai jaudai. Summē visus dobumu tilpumus, bez izņēmuma, kur plūdīs karstā ūdens plūsma: atsevišķu cauruļu sekciju, radiatoru sekciju utt. Bet šī ir diezgan laikietilpīga iespēja.
2. Pēc katla jaudas. Šeit ekspertu viedokļi ļoti atšķīrās, daži saka, ka 10, citi - 15 litri uz katla tilpuma vienību.

Raugoties no praktiskā viedokļa, ir jāņem vērā fakts, ka apkures sistēma, iespējams, ne tikai piegādās karstu ūdeni telpai, bet arī sildīs ūdeni vannai / dušai, izlietnei, izlietnei un žāvētājam, un varbūt arī hidromasāžai vai džakuzi. Šī opcija ir vienkāršāka.

Tāpēc šajā gadījumā mēs iesakām uzstādīt 13,5 litrus uz enerģijas vienību. Reizinot šo skaitli ar katla jaudu (8,08 kW), iegūstam aprēķināto ūdens masas tilpumu - 109,08 litrus.

Aprēķinātais dzesēšanas šķidruma ātrums sistēmā ir tieši tas parametrs, kas ļauj izvēlēties apkures sistēmas konkrētu caurules diametru.

To aprēķina pēc šādas formulas:

V = (0,86 * W * k) / t-līdz,

kur:

• W - katla jauda;
• t - pievadītā ūdens temperatūra;
• uz - ūdens temperatūra atgriešanās kontūrā;
• k - katla efektivitāte (0,95 gāzes katlam).

Aizstājot aprēķinātos datus formulā, mums ir: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80–60 = 6601,36 / 20 = 330 kg / h. Tādējādi vienā stundā sistēmā pārvietojas 330 l dzesēšanas šķidruma (ūdens), un sistēmas ietilpība ir aptuveni 110 l.

Caurules diametra noteikšana

Apkures cauruļu diametra un biezuma galīgajai noteikšanai atliek apspriest siltuma zudumu jautājumu.

Maksimālais siltuma daudzums atstāj telpu caur sienām - līdz 40%, caur logiem - 15%, grīda - 10%, viss pārējais caur griestiem / jumtu. Dzīvoklim raksturīgi zaudējumi galvenokārt caur logiem un balkona moduļiem

Apsildāmās telpās ir vairāki siltuma zudumu veidi:

1. Cauruļu spiediena zudumi. Šis parametrs ir tieši proporcionāls attiecīgajam berzes zuduma reizinājumam caurules iekšpusē (nodrošina ražotājs) ar kopējo caurules garumu. Bet, ņemot vērā pašreizējo uzdevumu, šādus zaudējumus var ignorēt.
2. Galvas zudums pie vietējās cauruļu pretestības - Armatūras un iekšējā aprīkojuma siltumenerģijas izmaksas. Bet, ņemot vērā problēmas apstākļus, nelielu montāžas līkumu skaitu un radiatoru skaitu, šādus zaudējumus var neņemt vērā.
3. Siltuma zudumi atkarībā no dzīvokļa atrašanās vietas. Ir vēl viens siltuma izmaksu veids, taču tie ir vairāk saistīti ar telpas atrašanās vietu attiecībā pret pārējo ēku. Parastam dzīvoklim, kas atrodas mājas vidū un atrodas blakus kreisajam / labajam / augšējam / apakšējam ar citiem dzīvokļiem, siltuma zudumi caur sānu sienām, griestiem un grīdu ir praktiski vienādi ar “0”.

Zaudējumus var ņemt vērā tikai caur dzīvokļa priekšpusi - balkonu un kopējās telpas centrālo logu. Bet šis jautājums tiek slēgts, jo katram radiatoram ir pievienotas 2-3 sekcijas.

Cauruļu diametra vērtību izvēlas atkarībā no dzesēšanas šķidruma plūsmas un tā cirkulācijas ātruma apkures maģistrālē

Analizējot iepriekš minēto informāciju, ir vērts atzīmēt, ka par aprēķināto karstā ūdens ātrumu apkures sistēmā ir zināms ūdens daļiņu kustības ātrums tabulā attiecībā pret caurules sienu horizontālā stāvoklī 0,3-0,7 m / s.

Lai palīdzētu kapteinim, mēs piedāvājam tā saucamo aprēķinu kontrolsarakstu apkures sistēmas tipiskam hidrauliskajam aprēķinam:

• datu vākšana un katla jaudas aprēķināšana;
• siltumnesēja tilpums un ātrums;
• siltuma zudumi un caurules diametrs.

Dažreiz nepareizi aprēķinot, jūs varat iegūt pietiekami lielu caurules diametru, lai bloķētu aprēķināto dzesēšanas šķidruma tilpumu. Šo problēmu var atrisināt, palielinot katla pārvietojumu vai pievienojot papildu izplešanās tvertni.

Mūsu vietnē ir rakstu bloks, kas veltīts apkures sistēmas aprēķināšanai, mēs iesakām izlasīt:

1. Apkures sistēmas termiskais aprēķins: kā pareizi aprēķināt sistēmas slodzi
2. Ūdens sildīšanas aprēķins: formulas, noteikumi, ieviešanas piemēri
3. Ēkas termotehniskais aprēķins: specifika un formulas aprēķinu veikšanai + praktiski piemēri

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Siltumnesēja dabisko un piespiedu cirkulācijas sistēmu īpašības, priekšrocības un trūkumi:

Apkopojot hidraulisko aprēķinu, mēs ieguvām nākotnes apkures sistēmas īpašos fiziskos parametrus.

Protams, tā ir vienkāršota aprēķina shēma, kas sniedz aptuvenus datus par tipiska divistabu dzīvokļa apkures sistēmas hidrauliskajiem aprēķiniem.

Vai mēģināt patstāvīgi veikt apkures sistēmas hidraulisko aprēķinu? Vai varbūt viņi nepiekrīt norādītajam materiālam? Mēs ar nepacietību gaidīsim jūsu komentārus un jautājumus - atsauksmju bloks atrodas zemāk.