Хидраулички прорачун система грејања на конкретном примеру

Гријање на бази циркулације топле воде је најчешћа опција за уређење приватне куће. За компетентно пројектовање система потребно је имати прелиминарне резултате анализе, такозвани хидраулички прорачун грејног система, који повезује притисак у свим деловима мреже са пречницима цеви.

Представљени чланак детаљно описује технику израчуна. Да бисмо боље разумели алгоритам поступака, испитали смо поступак израчуна помоћу одређеног примера.

Придржавајући се описаног низа, моћи ће се одредити оптимални пречник главног, број грејних уређаја, снага котла и други системски параметри неопходни за организовање ефикасног индивидуалног снабдевања топлином.

Концепт хидрауличког прорачуна

Одређујући фактор технолошког развоја система грејања постале су уобичајене уштеде енергије. Жеља за уштедом новца чини пажљивији приступ дизајну, одабиру материјала, начинима уградње и раду грејања за дом.

Стога, ако одлучите да направите јединствен и првенствено економичан систем грејања за свој стан или дом, онда вам препоручујемо да се упознате са правилима прорачуна и дизајна.

Пре него што дефинишете хидраулички прорачун система, морате јасно и јасно да разумете да је појединачни систем грејања стана и куће условно постављен за већи степен у односу на централни систем грејања велике зграде.

Лични систем грејања заснован је на битно другачијем приступу концептима топлоте и енергије.

Суштина хидрауличког израчуна је да брзина протока расхладне течности није постављена унапред са значајним приближавањем стварним параметрима, већ се одређује повезивањем пречника цеви са параметрима притиска у свим прстенима система

Довољно је обавити тривијалну поређење ових система према следећим параметрима.

1. Систем централног грејања (котловница-апартман) заснован је на стандардним врстама енергије - угљу, гасу. У аутономном систему можете користити готово било коју супстанцу која има високу специфичну топлоту сагоревања или комбинацију неколико течних, чврстих, зрнастих материјала.
2. ДСП је изграђен на конвенционалним елементима: металним цевима, „неспретним“ батеријама, затварачима. Појединачни систем грејања омогућава вам комбиновање различитих елемената: вишеслојни радијатори са добрим расипањем топлоте, високотехнолошки термостати, различите врсте цеви (ПВЦ и бакар), славине, утикачи, прикључци и, наравно, свој економичнији бојлер, циркулационе пумпе.
3. Ако уђете у стан типичне плоче саграђене пре око 20-40 година, видимо да се систем грејања своди на присуство 7-ћелијске батерије испод прозора у свакој соби стана плус вертикалне цеви кроз целу кућу (успона), са којом можете "комуницирати" са комшије изнад / испод. Било да се ради о аутономном систему грејања (АСО), омогућава вам изградњу система било које сложености, узимајући у обзир индивидуалне жеље становника стана.
4. За разлику од ДСП-а, засебни систем грејања узима у обзир прилично импресивну листу параметара који утичу на пренос, потрошњу енергије и губитак топлоте. Температурни режим околине, потребан температурни опсег у просторијама, површина и запремина просторије, број прозора и врата, намена просторија итд.

Дакле, хидраулички прорачун система грејања (ГРСО) је условни скуп израчунатих карактеристика система грејања, који пружа свеобухватне информације о параметрима као што су пречник цеви, број радијатора и вентила.

Ова врста радијатора је инсталирана у већини кућица са панелима у пост-совјетском простору. Уштеда на материјалима и недостатак дизајнерске идеје "на лицу"

ГРСО вам омогућава да одаберете праву прстенасту пумпу за воду (грејни котао) за транспорт топле воде до крајњих елемената грејног система (радијаторе) и, на крају, имате најуравнотеженији систем, што директно утиче на финансијска улагања у грејање куће.

Друга врста радијатора за грејање за ДСП. Ово је свестранији производ који може имати било који број ивица. Тако можете повећати или смањити површину преноса топлоте

Слијед корака израчуна

Говорећи о прорачуну грејног система, напомињемо да је овај поступак највише нејасан и најважнији у погледу дизајна.

Пре него што извршите израчун, морате извршити прелиминарну анализу будућег система, на пример:

• подесите топлотну равнотежу у свим, посебно у свакој соби стана;
• одаберите термостате, вентиле и регулаторе притиска;
• препознати подручја система са максималном и минималном потрошњом носача топлине.

Поред тога, потребно је утврдити општу шему транспорта расхладне течности: пуни и мали круг, једноцевни систем или двоцевни аутопут.

Као резултат хидрауличког прорачуна, добијамо неколико важних карактеристика хидрауличког система који дају одговоре на следећа питања:

• колика би требала бити снага извора гријања;
• колики је проток и брзина расхладне течности;
• који је пречник главног цевовода топлотног цевовода потребан;
• Који су могући губици топлоте и масе саме течности.

Други важан аспект хидрауличког израчуна је поступак уравнотежења (повезивања) свих делова (огранака) система током екстремних топлотних услова помоћу контролних уређаја.

Постоји неколико главних врста производа за грејање: одсек од ливеног гвожђа и алуминијума, челична плоча, биметални радијатори и котлови. Али најчешћи су алуминијумски радијатори са више пресека

Подручје насеља насеља је део са сталним пречником самог цевовода, као и непромењеним протоком топле воде, што се утврђује формулом топлотне равнотеже просторија. Листа дизајнерских зона полази од извора пумпе или топлоте.

Почетни услови примера

За конкретније објашњење свих детаља хидрауличне грешке, узимамо конкретан пример класичног кућишта. На лагеру имамо класичан двособан стан панел куће укупне површине 65,54 м², који укључује две собе, кухињу, одвојени тоалет и купатило, двоструки ходник, балкон са два одвојена кревета.

Након пуштања у рад, добили смо следеће информације у вези са спремношћу стана. Описани стан укључује китове и темељне зидове направљене од монолитних армирано-бетонских конструкција, профилне прозоре са две коморне чаше, унутрашња врата прешана тиражом и керамичке плочице на поду купатила.

Типична панел-кућа на 9 спратова са четири улаза. На сваком су спрату 3 апартмана: један двособни и два трособна. Стан се налази на петом спрату

Поред тога, представљено кућиште је већ опремљено бакреним ожичењем, дозаторима и засебним поклопцем, шпоретом на плин, купатилом, умиваоником, вц-ом, грејаном пешкиром, судопером.

И што је најважније, дневни боравак, купатило и кухиња већ имају алуминијумске радијаторе за грејање. Питање у вези цеви и котла остаје отворено.

Како се прикупљају подаци

Хидраулички прорачун система се углавном заснива на прорачунима који се односе на прорачун грејања по површини просторије.

Због тога морате имати следеће информације:

• подручје сваке појединачне собе;
• димензије спојница прозора и врата (унутрашња врата готово не утичу на губитак топлоте);
• климатске услове, карактеристике региона.

Поћи ћемо од следећих података. Површина заједничке собе је 18,83 м², спаваћа соба - 14.86 м², кухиња - 10,46 м², балкон - 7.83 м² (количина), коридор - 9,72 м² (количина), купатило - 3,60 м², тоалет - 1.5 м². Улазна врата - 2,20 м², приказ прозора заједничке просторије - 8.1 м², прозор за спаваћу собу - 1.96 м², кухињски прозор - 1,96 м².

Висина зидова стана је 2 метра 70 цм. Вањски зидови су од бетона класе Б7 плус унутрашњи малтер, дебљине 300 мм.Унутрашњи зидови и преграде - носе 120 мм, обични - 80 мм. Под и према томе плафон од бетонских плоча класе Б15, дебљине 200 мм.

Распоред овог стана пружа могућност стварања једне јединице за грејање која пролази кроз кухињу, спаваћу собу и заједничку просторију, а која ће обезбедити просечну температуру од 20-22-2Ц у собама (+)

Шта је са околином? Стан је у кући која се налази усред малог градског подручја. Град се налази у одређеној низини, висина надморске висине је 130-150 м. Клима је умјерено континентална с хладним зимама и прилично топлим љетима.

Просечна годишња температура + 7.6 ° Ц. Просечна јануарска температура је -6,6 ° Ц, јула + 18,7 ° Ц. Ветар - 3.5 м / с, просечна влага - 74%, падавина 569 мм.

Анализирајући климатске услове региона, треба приметити да имамо посла са широким распоном температура, што заузврат утиче на посебне захтеве прилагођавања система грејања стана.

Снага генератора топлоте

Једна од главних компоненти система грејања је котао: електрични, гасни, комбиновани - у овој фази то није важно. Пошто нам је важна његова главна карактеристика - снага, односно количина енергије по јединици времена која ће се потрошити на грејање.

Снага самог котла одређена је доле наведеном формулом:

В котао = (С соба * В посао) / 10,

где:

• Спаваћа соба - збир површина свих просторија за које је потребно грејање;
• Јесте - специфична снага, узимајући у обзир климатске услове локације (зато је било потребно познавати климу у региону).

Оно што је карактеристично, за различите климатске зоне имамо следеће податке:

• северна подручја - 1,5 - 2 кВ / м²;
• централна зона - 1 - 1,5 кВ / м²;
• јужне регионе - 0,6 - 1 кВ / м².

Ове бројке су прилично произвољне, али ипак дају јасан нумерички одговор у вези са утицајем околине на систем грејања стана.

Ова карта приказује климатске зоне са различитим температурним условима. Локација кућишта у односу на зону и колико требате да потрошите за загревање метра квадратног кВ енергије (+)

Збир површине стана коју је потребно загрејати једнак је укупној површини стана и једнак је, односно 65,54-1,80-6,03 = 57,71 м2 (минус балкон). Специфична снага котла за централни регион са хладним зимама је 1,4 кВ / м2. Дакле, у нашем примеру, израчуната снага грејног котла је еквивалентна 8,08 кВ.

Динамички параметри течности

Прелазимо на следећу фазу израчунавања - анализу потрошње расхладне течности. У већини случајева систем грејања стана разликује се од других система - то је због броја грејних плоча и дужине цевовода. Притисак се користи као додатна „покретачка снага“ протока вертикално кроз систем.

У приватним једнокатним и вишеспратним зградама користе се старе стамбене зграде панелног типа, системи високог притиска, који омогућавају транспорт супстанце за ослобађање топлоте до свих секција разгранатог, вишестепеног система грејања и подизање воде до целе висине (до 14. спрата) зграде.

Супротно томе, обичан 2- или 3-собан стан са независним грејањем нема толико различитих прстенова и грана система, он укључује не више од три круга.

То значи да се расхладна течност транспортује природним процесом протока воде. Али можете и да користите циркулационе пумпе, грејање се обезбеђује гасним / електричним котлом.

Препоручујемо употребу циркулационе пумпе за грејање просторија преко 100 м². Пумпа се може монтирати и пре и после котла, али обично се поставља на повратку - нижа температура носача, мање довод ваздуха, дужи век пумпе

Стручњаци за пројектовање и уградњу система грејања одређују два главна приступа у погледу израчунавања запремине расхладне течности:

1. Према стварном капацитету система. Све количине шупљина, без изузетка, у којима ће тећи топла вода, збрајају се: збир појединих одсека цеви, секција радијатора итд. Али ово је прилично дуготрајна опција.
2. Снагом котла Овде су мишљења стручњака веома различита, неки кажу 10, други 15 литара по јединици капацитета котла.

Са прагматичног становишта, треба узети у обзир чињеницу да систем грејања вероватно неће доводити топлу воду за собу, већ ће и загревати воду за купатило / туш, умиваоник, судопер и сушилицу, а можда и за хидромасажу или јацуззи. Ова опција је једноставнија.

Стога у овом случају препоручујемо уградњу 13,5 литара по јединици снаге. Помноживши овај број са снагом котла (8,08 кВ), добили смо израчунату запремину водене масе - 109,08 литара.

Израчуната брзина расхладне течности у систему је управо тај параметар који вам омогућава да одаберете одређени пречник цеви за систем грејања.

Израчунава се следећом формулом:

В = (0,86 * В * к) / т-до,

где:

• В - снага котла;
• т - температура доведене воде;
• до - температура воде у повратном кругу;
• к - ефикасност котла (0,95 за плински котао).

Замјењујући израчунате податке у формули имамо: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80-60 = 6601,36 / 20 = 330 кг / х. Тако се за један сат у систему креће 330 л расхладне течности (воде), а капацитет система је око 110 л.

Одређивање пречника цеви

За коначно одређивање пречника и дебљине цеви за грејање остаје да се расправља о питању губитка топлоте.

Максимална количина топлоте напушта просторију кроз зидове - до 40%, кроз прозоре - 15%, под - 10%, а све остало кроз плафон / кров. Стан карактеришу губици углавном кроз прозоре и балконске модуле

Постоји неколико врста губитка топлоте у грејаним просторијама:

1. Губитак притиска у цеви. Овај параметар је директно пропорционалан производу специфичног губитка трења унутар цеви (који га обезбеђује произвођач) укупном дужином цеви. Али с обзиром на тренутни задатак, такви се губици могу занемарити.
2. Губитак главе код локалних отпора цеви - Трошкови топлоте за арматуре и унутрашњу опрему. Али с обзиром на услове проблема, мали број савијања и број радијатора, такви губици се могу занемарити.
3. Губици топлине на основу локације стана. Постоји још једна врста трошкова за топлотну енергију, али су они више повезани са локацијом собе у односу на остатак зграде. За обичан стан, који се налази у средини куће и који се налази уз лево / десно / горњи / доњи део осталих станова, губитак топлоте кроз бочне зидове, плафон и под је практично једнак „0“.

Губитке можете узети у обзир само кроз предњи део стана - балкон и централни прозор заједничке собе. Али ово питање се затвара због додавања 2-3 секције на сваки од радијатора.

Вредност пречника цеви се бира према протоку расхладне течности и брзини његове циркулације у грејном воду

Анализирајући горе наведене податке, вреди приметити да је за израчунату брзину топле воде у систему грејања позната табеларна брзина кретања честица воде у односу на зид цеви у водоравном положају 0,3-0,7 м / с.

Да бисмо помогли мајстору, представљамо такозвану контролну листу прорачуна за типични хидраулички прорачун грејног система:

• прикупљање података и прорачун снаге котла;
• запремина и брзина носача топлоте;
• губитак топлоте и пречник цеви.

Понекад приликом погрешног израчуна можете добити довољно велики пречник цеви да блокирате израчунату запремину расхладне течности. Овај проблем се може решити повећањем запремине котла или додавањем резервоара за проширење.

На нашој веб страници налази се блок чланака посвећених прорачуну сустава гријања, савјетујемо вам да прочитате:

1. Термички прорачун грејног система: како правилно израчунати оптерећење на систему
2. Прорачун грејања воде: формуле, правила, примери примене
3. Термотехнички прорачун зграде: специфичности и формуле за извођење прорачуна + практични примери

Закључци и корисни видео о овој теми

Карактеристике, предности и недостаци природних и система присилне циркулације грејног медијума:

Резимирајући прорачуне хидрауличког израчуна, као резултат тога добијене су специфичне физичке карактеристике будућег система грејања.

Наравно, ово је поједностављена схема прорачуна, која даје приближне податке о хидрауличком прорачуну за систем грејања типичног двособног стана.

Покушавате да самостално извршите хидраулички прорачун грејног система? Или се можда не слажу са наведеним материјалом? Радујемо се вашим коментарима и питањима - блок за повратне информације налази се испод.