Hydraulisk beregning af varmesystemet + arealberegning

Opvarmning baseret på cirkulation af varmt vand - den mest almindelige mulighed for at arrangere et privat hus. For kompetent udvikling af systemet er det nødvendigt at have foreløbige resultater af analysen, den såkaldte hydraulisk beregning af varmesystemet, der forbinder trykket på alle dele af netværket med diametre rør.

Denne artikel beskriver detaljeret beregningsmetoden. For bedre at forstå aktionens algoritme gennemgik vi beregningsproceduren ved hjælp af et specifikt eksempel.

Overholdelse af den beskrevne sekvens vil det være muligt at bestemme den optimale diameter af linien, antallet af opvarmning enheder, kedelkraft og andre systemparametre, der er nødvendige for at arrangere en effektiv person varmeforsyning.

Konceptet hydraulisk beregning

Den afgørende faktor i den teknologiske udvikling af varmesystemer er blevet den sædvanlige energibesparelse. Behovet for at spare gør dig mere omhyggelig tilgang til design, valg af materialer, metoder til installation og drift af opvarmning til hjemmet.

Derfor, hvis du beslutter dig for at oprette et unikt og først og fremmest økonomisk varmesystem til din lejlighed eller hus, anbefaler vi at du læser reglerne for beregning og design.

Før du definerer den hydrauliske beregning af systemet, er det nødvendigt at forstå det individuelle system klart og tydeligt opvarmning af lejligheden og huset er betingelsesmæssigt meget højere i forhold til et centralt varmesystem bygning.

Personligt opvarmningssystem er baseret på en fundamentalt anderledes tilgang til begreberne varme og energi.

Det er nok at lave en triviel sammenligning af disse systemer i henhold til følgende parametre.

1. Det centrale varmeanlæg (kedelhuslejlighed) er baseret på standard typer energibærer - kul, gas. I et autonomt system kan du bruge næsten ethvert stof, der har en høj specifik forbrændingsvarme eller en kombination af flere flydende, faste, granulære materialer.
2. DSP er bygget på almindelige elementer: metalrør, "klodsede" batterier, stopventiler. Det individuelle varmesystem giver dig mulighed for at kombinere en række elementer: flersektion radiatorer med god varmeafledning, højteknologiske termostater, forskellige typer rør (PVC og kobber), vandhaner, stik, fittings og selvfølgelig egne mere økonomiske kedler, cirkulationspumper.
3. Hvis du går ind i lejligheden i et typisk panelhus, bygget for 20-40 år siden, ser vi, at varmesystemet kommer ned til tilstedeværelsen af ​​en 7-sektion Batterier under vinduet i hvert værelse i lejligheden plus et lodret rør gennem hele huset (stigrør), som du kan "kommunikere" med dine naboer top / bottom. Uanset om det er et autonomt varmesystem (ASO) - giver dig mulighed for at opbygge et system af kompleksitet under hensyntagen til de individuelle ønsker hos lejere i lejligheden.
4. I modsætning til DSP tager et separat varmesystem hensyn til en temmelig imponerende liste over parametre, der påvirker transmission, energiforbrug og varmetab. Omgivende temperaturforhold, det ønskede temperaturområde i værelserne, rummets rum og rumfang, antallet af vinduer og døre, formålet med værelserne mv.

Således er den hydrauliske beregning af varmesystemet (GDF) et betinget sæt af beregnet kendetegn ved varmesystemet, som giver omfattende information om parametre såsom rørdiameter antal radiatorer og ventiler.

ГРСО giver mulighed for at vælge den rigtige vandringspumpe (varmekedel) til transport af varmt vand til de endelige elementer i varmesystemet (radiatorer) og i sidste ende har det mest afbalancerede system, som direkte påvirker de finansielle investeringer i opvarmning af boligen.

Sekvensen af ​​beregningstrin

Når vi taler om beregningen af ​​varmesystemet, bemærker vi, at denne procedure er den mest tvetydige og vigtige med hensyn til design.

Før du udfører beregningen, skal du foretage en indledende analyse af det fremtidige system, for eksempel:

• indstil varmebalancen i alt og specifikt i hvert værelse i lejligheden;
• godkende temperaturregulatorer, ventiler og trykregulatorer;
• Vælg radiatorer, varmeoverføringsoverflader, varmeoverføringspaneler;
• identificer områder af systemet med maksimalt og minimalt varmebærerforbrug.

Derudover er det nødvendigt at bestemme den generelle ordning for kølemiddeltransport: et fuldt og lille kredsløb, enkeltrørssystem eller twin pipe.

Som følge af den hydrauliske beregning opnår vi flere vigtige egenskaber ved hydrauliksystemet, som giver svar på følgende spørgsmål:

• hvad skal være kraften i varmekilden;
• hvad er strømningshastigheden og hastigheden af ​​kølemidlet;
• Hvad er diameteren af ​​varmeledningens hovedrørledning?
• hvad er de mulige tab af varme og massen af ​​kølevæsken.

Et andet vigtigt aspekt af den hydrauliske beregning er proceduren for at afbalancere (forbinde) alle dele (grene) af systemet under ekstreme termiske forhold ved hjælp af styreanordninger.

Det anslåede område af en rørledningshoved er en sektion med en konstant diameter af selve hovedlinjen, såvel som en konstant strøm af varmt vand, som bestemmes af formlen for varmebalancen af ​​værelserne. Opregningen af ​​designzoner starter fra pumpen eller varmekilden.

Eksempel Indledende Betingelser

For en mere specifik forklaring af alle detaljer i den hydrauliske fejlberegning tager vi et konkret eksempel på det sædvanlige boligerum. Vi har en klassisk 2-værelses lejlighed i et panelhus med et samlet areal på 65,54 m²som indeholder to værelser, et køkken, separat toilet og badeværelse, en dobbelt korridor, en dobbelt balkon.

Efter idriftsættelse modtog følgende oplysninger om lejligheden i lejligheden. Den beskrevne lejlighed omfatter vægge med monolitiske armerede betonstrukturer behandlet med gips og primer. termoruder med profil, murstenpressede indvendige døre, keramiske fliser på gulvet badeværelset.

Desuden er det præsenterede boliger allerede udstyret med kobber ledninger, distributører og en separat vagt, gaskomfur, badeværelse, håndvask, toilet, håndklædevarmer, vask.

Og vigtigst i stuerne, badeværelset og køkkenet er der allerede aluminiumvarme radiatorer. Spørgsmålet om rørene og kedlen forbliver åben.

Hvordan data indsamles

Den hydrauliske beregning af systemet er hovedsagelig baseret på beregninger relateret til beregningen af ​​opvarmning over rummet i rummet.

Derfor er det nødvendigt at have følgende oplysninger:

• området for hvert enkelt rum
• Dimensioner af vindue- og dørforbindelser (indvendige døre har praktisk talt ingen effekt på varmetab);
• klimatiske forhold, funktioner i regionen.

Vi vil fortsætte med følgende data. Fællesarealet - 18,83 m²soveværelse - 14,86 m²køkken - 10,46 m², balkon - 7,83 m² (sum), korridor - 9,72 m² (beløb) badeværelse - 3,60 m², toilet - 1,5 m². Indgangsdøre - 2.20 m², vinduesfremvisning af fællesrummet - 8,1 m²soveværelse vindue - 1,96 m²køkken vindue - 1,96 m².

Højden af ​​væggene i lejligheden er 2 meter 70 cm. Ydervægge er lavet af beton klasse B7 plus indvendig gips, 300 mm tykt. Indvendige vægge og skillevægge - bærende 120 mm, almindelig - 80 mm. Gulvet og dermed loftet af betonplader klasse B15, tykkelse 200 mm.

Hvad med miljøet? Lejligheden ligger i huset, som ligger midt i mikrokvarteret i en lille by. Byen ligger i et bestemt lavland, højden over havets overflade er 130-150 m. Klimaet er moderat kontinentalt med kølige vintre og temmelig varme somre.

Gennemsnitlig årlig temperatur + 7,6 ° C. Den gennemsnitlige januar temperatur er -6,6 ° C, juli + 18,7 ° C. Vinden er 3,5 m / s, den gennemsnitlige fugtighed er 74%, og mængden af ​​nedbør er 569 mm.

Ved at analysere klimaforholdene i regionen skal det bemærkes, at vi beskæftiger os med et stort udvalg af temperaturer, hvilket igen påvirker det særlige krav til justering af lejlighedenens varmesystem.

Varmegenerator effekt

En af hovedkomponenterne i varmesystemet er kedlen: elektrisk, gas, kombineret - på dette stadium er det ligegyldigt. Da dens hovedkarakteristik er vigtig for os - strøm, det vil sige mængden af ​​energi pr. Tidsenhed, der vil blive brugt til opvarmning.

Kedlenes egen kraft bestemmes af nedenstående formel:

Wotla = (værelse) W / 10,

hvor:

• Spomesch - summen af ​​arealerne i alle de rum, der kræver opvarmning
• Wudel - specifik magt under hensyntagen til de klimatiske forhold på stedet (det var derfor nødvendigt at kende klimaet i regionen).

Det er karakteristisk, for forskellige klimazoner har vi følgende data:

• nordlige områder - 1,5 - 2 kW / m²;
• centrale zone - 1 - 1,5 kW / m²;
• sydlige regioner - 0,6 - 1 kW / m².

Disse tal er ret vilkårlig, men giver alligevel et tydeligt numerisk svar vedrørende miljøets indflydelse på lejlighedenes varmesystem.

Summen af ​​arealet af den lejlighed, der skal opvarmes, svarer til det samlede areal af lejligheden og er lig med 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus altanen). Kedelens specifikke kraft til det centrale område med en kold vinter er 1,4 kW / m2. I vores eksempel svarer den beregnede effekt af varmekedlen til 8,08 kW.

Dynamiske parametre af kølemidlet

Vi fortsætter til næste fase af beregningerne - analyse af kølemiddelforbruget. I de fleste tilfælde er boligvarmeanlægget forskelligt fra andre systemer - det skyldes antallet af varmepaneler og rørledningens længde. Tryk bruges som en yderligere "drivkraft" -strøm vertikalt gennem systemet.

I private enkelt- og fleretagesbygninger anvendes gamle panellejligheder, højtryksvarmesystemer, hvilket tillader det transport varme til alle dele af et forgrenet, multi-ring varmesystem og hæv vandet til sin fulde højde (op til den 14. plads gulv) bygning.

I modsætning hertil har en typisk 2- eller 3-værelses lejlighed med uafhængig opvarmning ikke så mange ringe og grene af systemet, det omfatter ikke mere end tre kredsløb.

Dette betyder, at transporten af ​​kølevæsken sker gennem den naturlige proces af vandstrømmen. Men du kan også bruge cirkulationspumper, opvarmning leveres af en gas / el-kedel.

Eksperter inden for design og installation af varmesystemer definerer to hovedmetoder med hensyn til beregning af volumen af ​​kølemiddel:

1. Ifølge den faktiske kapacitet af systemet. Alle volumener af hulrum, uden undtagelse, opsummeres, hvor strømmen af ​​varmt vand vil strømme: summen af ​​enkelte sektioner af rør, radiatorer osv. Men det er en ganske tidskrævende løsning.
2. Ved kedelkraft. Her afviste eksperternes udtalelser meget stærkt, nogle siger 10, de andre 15 liter pr. Enhed kedelkraft.

Fra et pragmatisk synspunkt er det nødvendigt at tage højde for, at det faktum, at varmesystemet ikke kun tjener varmt vand til rummet, men også at varme vandet til bad / bruser, håndvask, håndvask og tørretumbler, og måske til hydromassage eller Jacuzzi. Denne mulighed er nemmere.

Derfor anbefaler vi i dette tilfælde at installere 13,5 liter pr. Enhedsenhed. Multiplicere dette tal ved hjælp af kedlen (8,08 kW) får vi det beregnede volumen vandmasse - 109.08 liter.

Den beregnede hastighed af kølevæsken i systemet er den meget parameter, der giver dig mulighed for at vælge en bestemt rørdiameter til varmesystemet.

Det beregnes ved hjælp af følgende formel:

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

hvor:

• W - kedelkraft
• t - temperaturen af ​​det tilførte vand
• til - vandtemperatur i returkretsen
• k - kedel effektivitet (0,95 for en gas kedel).

Ved at erstatte de beregnede data i formlen har vi: (0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 = 6601.36 / 20 = 330 kg / h. Således flyttes 330 l kølevæske (vand) i en time i systemet, og systemets kapacitet er ca. 110 l.

Bestemmelse af rørdiameter

For den endelige bestemmelse af rørets diameter og tykkelse forbliver det for at diskutere problemet med varmetab.

Der er flere typer af varmetab i opvarmede lokaler:

1. Tryktab flow i røret. Denne parameter er direkte proportional med produktet af det specifikke friktionstab inde i røret (leveret af fabrikanten) og den samlede rørlængde. Men i betragtning af den nuværende opgave kan sådanne tab ignoreres.
2. Hovedforløb på lokale rør modstandsdygtighed - varmeomkostningerne ved beslagene og inde i udstyret. Men i betragtning af betingelserne for problemet, et lille antal fittings og antallet af radiatorer, kan sådanne tab blive forsømt.
3. Varmetab baseret på placeringen af ​​lejligheden. Der er en anden type termiske omkostninger, men de er mere relaterede til placeringen af ​​rummet i forhold til resten af ​​bygningen. For en almindelig lejlighed, der ligger midt i huset og støder op til venstre / højre / top / bund med andre lejligheder, er varmeudslip gennem sidevæggene, loftet og gulvet næsten lig med "0".

Det er kun muligt at tage hensyn til tab gennem den forreste del af lejligheden - balkonen og det centrale rum i det fælles rum. Men dette spørgsmål er lukket ved tilsætning af 2-3 sektioner til hver af radiatorerne.

Ved at analysere ovenstående oplysninger er det værd at bemærke det for den beregnede hastighed for varmt vand i varmesystemet kendt tabelhastighed for bevægelse af vandpartikler i forhold til rørvæggen i en vandret position på 0,3-0,7 m / s.

For at hjælpe mesteren præsenterer vi den såkaldte tjekliste for at udføre beregninger til en typisk hydraulisk beregning af et varmesystem:

• dataindsamling og beregning af kedelkraft
• volumen og hastighed af kølemidlet
• varmetab og rørdiameter.

Nogle gange under fejlberegning kan du få en tilstrækkelig stor rørdiameter til at dække det beregnede volumen af ​​kølevæsken. Dette problem kan løses ved at øge forskydningen af ​​kedlen eller tilføje en ekstra ekspansionsbeholder.

På vores hjemmeside er der en blok af artikler dedikeret til beregningen af ​​varmesystemet, vi anbefaler dig at læse:

1. Termisk beregning af varmesystemet: Sådan beregnes belastningen korrekt på systemet
2. Beregning af vandopvarmning: formler, regler, eksempler på implementering
3. Termisk ingeniørberegning af en bygning: Specificitet og formler til udførelse af beregninger + Praktiske eksempler

Konklusioner og brugbar video om emnet

Egenskaber, fordele og ulemper ved naturlige og tvungne kølevæskesystemer til opvarmning:

Sammenfatning af de samlede hydrauliske beregninger, resultatet var specifikke fysiske egenskaber ved det fremtidige varmesystem.

Det er naturligvis et forenklet beregningssystem, der giver omtrentlige data vedrørende den hydrauliske beregning for varmesystemet af en typisk to-værelses lejlighed.

Forsøger du selvstændigt at udføre den hydrauliske beregning af varmesystemet? Eller måske er de ikke enige med det angivne materiale? Vi venter på dine kommentarer og spørgsmål - blokken til tilbagemelding er placeret nedenfor.