Vytápění na bázi cirkulace teplé vody - nejběžnější možnost uspořádání soukromého domu. Pro kompetentní rozvoj systému je nutné mít předběžné výsledky analýzy, tzv hydraulický výpočet topného systému, spojující tlak na všechny části sítě s průměry potrubí.
Tento článek podrobně popisuje způsob výpočtu. Abychom lépe porozuměli algoritmu akcí, přezkoumali jsme postup výpočtu pomocí konkrétního příkladu.
Při dodržení popsané sekvence bude možné určit optimální průměr čáry, počet ohřevu zařízení, výkon kotle a další systémové parametry nezbytné pro zajištění efektivní osoby zásobování teplem.
Obsah článku:
- Pojem hydraulického výpočtu
- Posloupnost kroků výpočtu
- Příklad Počáteční podmínky
- Jak jsou data shromažďována
- Výkon generátoru tepla
- Dynamické parametry chladicí kapaliny
- Stanovení průměru potrubí
- Závěry a užitečné video na toto téma
Pojem hydraulického výpočtu
Rozhodujícím faktorem technologického vývoje systémů vytápění se staly obvyklé úspory energie. Touha zachránit vás dělá pečlivější přístup k designu, výběru materiálů, metodám instalace a provozu vytápění pro domácnost.
Proto, pokud se rozhodnete vytvořit jedinečný a především ekonomický topný systém pro Váš byt nebo dům, doporučujeme Vám přečíst si pravidla výpočtu a designu.
Galerie obrázků
Foto z
Provoz tepelné sítě spočívá v přenosu vypočteného množství tepelné energie do zařízení, která předávají teplo spotřebiteli.
Úkolem hydraulického výpočtu je výběr trubek, které zajistí minimální tepelné ztráty při průchodu chladicího média rozsáhlou topnou sítí
Množství tepelné energie přenesené do zařízení závisí na spotřebě tepla a rozdílu teplot během chlazení chladicí kapaliny. Ve dvou-trubkových obvodech jsou orientovány na teplotní rozdíl ve všech zařízeních
Při provádění hydraulických výpočtů pro systém s jedním potrubím se jako referenční bod bere rozdíl teplot na všech stoupačkách.
Účelem výpočtu je výběr trubek, kterými může cirkulovat vypočítaný průtok chladiva. Potrubí se zpravidla vyzvedávají podle předloženého sortimentu, proto je ve výpočtech vždy chyba.
Průtok chladicí kapaliny při výrobě není předem nastaven, ale je určen spojením parametrů tlaku ve všech kroužcích systému.
V první řadě se provádí výpočty na hlavním cirkulačním kroužku. Rozděluje se na úseky a vypočítává průtok chladicí kapaliny a tlakovou ztrátu, zaměřenou na tření při pohybu vody nebo páry podél kontury.
Po stanovení parametrů hlavního cirkulačního kroužku se provedou podobné výpočty pro sekundární prstence. Podle výsledků cirkulace ve všech částech systému vyberte průměr trubky, aby se vyrovnal tlak ve všech složkách sítě.
Autonomní topná síť
Komplexnost topných systémů
Směrnice pro výpočet dvoutrubkových systémů
Mezník pro výpočet jedno-trubkových systémů
Specifický výpočet pro vytápění
Systém Loopback
První kroky ve výpočtu
Výpočet pro sekundární prstence
Před definováním hydraulického výpočtu systému je nutné jasně a jasně pochopit, že jednotlivé systémy vytápění bytu a domu je podmíněně mnohem vyšší než systém ústředního vytápění velkého budov.
Osobní vytápění je založeno na zásadně odlišném přístupu k pojmům teplo a energie.
Podstata hydraulického výpočtu spočívá v tom, že průtok chladicího média není předem nastaven s významnou hodnotou blížící se k reálným parametrům a jsou určeny spojením průměrů potrubí s parametry tlaku ve všech systém kroužky
Stačí provést triviální porovnání těchto systémů podle následujících parametrů.
- Systém ústředního vytápění (kotelna) je založen na standardních typech nosiče energie - uhlí, plynu. V autonomním systému, můžete použít téměř jakoukoliv látku, která má vysoké specifické teplo spalování, nebo kombinaci několika kapalných, pevných, granulovaných materiálů.
- DSP je postaven na běžných prvcích: kovové trubky, „neohrabané“ baterie, uzavírací ventily. Individuální systém vytápění umožňuje kombinovat různé prvky: vícedílné radiátory s dobrým odvodem tepla, high-tech termostaty, různé typy trubek (PVC a měď), kohoutky, zástrčky, armatury a samozřejmě vlastní úspornější kotle, oběhová čerpadla.
- Pokud vstoupíte do bytu typického panelového domu, postaveného před 20-40 lety, vidíme, že topný systém přichází do přítomnosti 7-sekční Baterie pod oknem v každé místnosti bytu plus vertikální trubka přes celý dům (stoupačka), se kterým můžete „komunikovat“ se svými sousedy horní / dolní. Ať už se jedná o autonomní systém vytápění (ASO) - umožňuje vybudovat systém jakékoliv složitosti s ohledem na individuální přání nájemníků bytu.
- Na rozdíl od DSP zohledňuje samostatný systém vytápění poměrně impozantní seznam parametrů, které ovlivňují přenos, spotřebu energie a tepelné ztráty. Podmínky okolní teploty, požadovaný rozsah teploty v místnostech, prostor a objem místnosti, počet oken a dveří, účel místností atd.
Hydraulický výpočet topného systému (GDF) je tedy podmíněný soubor vypočtených charakteristiky topného systému, který poskytuje komplexní informace o parametrech, jako je např průměr trubky počet radiátorů a ventily.
Tento typ radiátoru byl instalován ve většině panelových domů v postsovětském prostoru. Úspora materiálů a nedostatek nápadů na design
ГРСО umožňuje zvolit správné čerpadlo s vodním prstencem (topný kotel) pro přepravu teplé vody do koncových prvků topného systému (radiátory) a nakonec mají nejvyváženější systém, který přímo ovlivňuje finanční investice do vytápění bytu.
Další typ topného tělesa pro DSP. Jedná se o univerzálnější výrobek, který může mít libovolný počet žeber. Můžete tak zvýšit nebo snížit výměník tepla
Posloupnost kroků výpočtu
Pokud jde o výpočet topného systému, konstatujeme, že tento postup je nejednoznačný a důležitý z hlediska designu.
Před provedením výpočtu je třeba provést předběžnou analýzu budoucího systému, například:
- nastavit tepelnou bilanci ve všech a konkrétně v každé místnosti bytu;
- schvalovat regulátory teploty, ventily a regulátory tlaku;
- zvolte radiátory, teplosměnné plochy, panely pro přenos tepla;
- identifikovat oblasti systému s maximální a minimální spotřebou tepla.
Dále je nutné stanovit obecné schéma přepravy chladiva: plný a malý okruh, systém s jedním potrubím nebo dvojitá trubka.
Výsledkem hydraulického výpočtu je několik důležitých vlastností hydraulického systému, které poskytují odpovědi na následující otázky:
- jaký by měl být výkon zdroje tepla;
- jaký je průtok a rychlost chladiva;
- Jaký je průměr hlavního potrubí tepelného potrubí?
- jaké jsou možné ztráty tepla a hmotnosti chladiva.
Dalším důležitým aspektem hydraulického výpočtu je postup vyvažování (propojení) všech částí (větví) systému při extrémních teplotních podmínkách pomocí řídicích zařízení.
Existuje několik hlavních typů topných produktů: litinové a hliníkové multisection, ocelové panely, bimetalové radiátory a covektory. Nejběžnější jsou však hliníkové vícedílné radiátory.
Odhadovaná plocha hlavního potrubí je úsek s konstantním průměrem hlavního vedení, stejně jako konstantní průtok horké vody, který je dán vzorcem tepelné bilance místností. Výčet návrhových zón začíná od čerpadla nebo zdroje tepla.
Příklad Počáteční podmínky
Pro podrobnější vysvětlení všech podrobností o hydraulickém přepočtu vezmeme konkrétní příklad obvyklého prostoru pro bydlení. Disponujeme klasickým 2 + kk panelového domu o celkové rozloze 65,54 m2zahrnuje dva pokoje, kuchyň, samostatnou toaletu a koupelnu, dvojitou chodbu, balkon s oddělenými postelemi.
Po uvedení do provozu obdrželi následující informace o připravenosti bytu. Popsaný byt zahrnuje stěny s monolitickými železobetonovými konstrukcemi ošetřenými omítkou a základním nátěrem. okna s dvojitým zasklením s profilem, cihlovými vnitřními dveřmi, na podlaze keramická dlažba v koupelně.
Typický panelový 9patrový dům se čtyřmi vchody. Na každém patře jsou 3 apartmány: jedna 2 + kk a 3 ložnice. Byt se nachází v pátém patře
Dále je prezentované bydlení již vybaveno měděným vedením, rozvaděči a samostatným krytem, plynovým sporákem, koupelnou, umyvadlem, toaletou, teplejším ručníkem, umyvadlem.
A co je nejdůležitější v obývacích pokojích, koupelně a kuchyni jsou již hliníkové topné radiátory. Otázka týkající se potrubí a kotle zůstává otevřená.
Jak jsou data shromažďována
Hydraulický výpočet systému vychází převážně z výpočtů souvisejících s výpočtem vytápění v prostoru místnosti.
Proto je nutné mít k dispozici následující informace:
- prostor každé jednotlivé místnosti;
- rozměry okenních a dveřních spojek (vnitřní dveře nemají prakticky žádný vliv na tepelné ztráty);
- klimatické podmínky, rysy regionu.
Budeme postupovat z následujících údajů. Plocha společenské místnosti - 18,83 m2ložnice - 14,86 m2kuchyně - 10,46 m2, balkon - 7,83 m2 (součet), chodba - 9,72 m2 (množství) koupelna - 3,60 m2, WC - 1,5 m2. Vstupní dveře - 2,20 m2, okno vitrína společenské místnosti - 8,1 m2okno ložnice - 1,96 m2kuchyňské okno - 1,96 m2.
Výška stěn bytu je 2 metry 70 cm. Vnější stěny jsou vyrobeny z betonové třídy B7 plus vnitřní omítky o tloušťce 300 mm. Vnitřní stěny a příčky - ložisko 120 mm, obyčejné - 80 mm. Podlaha a tedy strop betonových desek třídy B15, tloušťka 200 mm.
Uspořádání tohoto bytu poskytuje možnost vytvoření jedné větve vytápění, procházející kuchyní, ložnicí a obývacím pokojem, který zajistí průměrnou teplotu 20-22 ° C pokoje (+)
A co životní prostředí? Byt se nachází v domě, který se nachází uprostřed mikroregionu malého města. Město leží v určité nížině, nadmořská výška je 130-150 m. Podnebí je mírně kontinentální s chladnými zimami a poměrně teplými léty.
Průměrná roční teplota + 7,6 ° C Průměrná lednová teplota je -6,6 ° C, červenec + 18,7 ° C. Vítr je 3,5 m / s, průměrná vlhkost vzduchu je 74% a množství srážek je 569 mm.
Při analýze klimatických podmínek v regionu je třeba poznamenat, že se zabýváme velkým rozsahem teplot, což zase ovlivňuje zvláštní požadavek na úpravu topného systému bytu.
Výkon generátoru tepla
Jednou z hlavních součástí topného systému je kotel: elektrický, plynový, kombinovaný - v této fázi to nevadí. Jelikož je pro nás důležitá jeho hlavní charakteristika - síla, tj. Množství energie za jednotku času, které bude vynaloženo na vytápění.
Výkon samotného kotle je dán níže uvedeným vzorcem:
Wotla = (pokoj) W / 10,
kde:
- Pokoj - součet ploch všech místností, které vyžadují vytápění;
- Woode - specifická moc s přihlédnutím ke klimatickým podmínkám lokality (proto bylo nutné znát podnebí regionu).
To je charakteristické pro různé klimatické zóny:
- v severních oblastech - 1,5 - 2 kW / m2;
- centrální zóny - 1 - 1,5 kW / m2;
- v jižních regionech - 0,6 - 1 kW / m2.
Tato čísla jsou poměrně libovolná, nicméně dávají jasnou číselnou odpověď týkající se vlivu prostředí na vytápění bytu.
Tato mapa zobrazuje klimatické zóny s různými teplotami. Z místa bydlení vzhledem k zóně a záleží na tom, kolik budete potřebovat na vytápění čtverečního metru energie (+)
Součet plochy bytu, který má být vytápěn, se rovná celkové ploše bytu a je roven 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (mínus balkon). Specifický výkon kotle pro centrální oblast s chladnou zimou je 1,4 kW / m2. V našem příkladu tedy vypočtený výkon topného kotle odpovídá 8,08 kW.
Dynamické parametry chladicí kapaliny
Pokračujeme do další fáze výpočtů - analýzy spotřeby chladiva. Ve většině případů je systém vytápění bytu odlišný od ostatních systémů - je to dáno počtem topných panelů a délkou potrubí. Tlak se používá jako přídavná „hnací síla“, která proudí vertikálně systémem.
V soukromých jednopodlažních a vícepodlažních budovách se používají staré panelové bytové domy, které umožňují vysokotlaké vytápění dopravovat teplo do všech částí rozvětveného, vícekruhového systému vytápění a zvednout vodu do plné výšky (až do 14. místa) budovy).
Naproti tomu typický 2- nebo 3-pokojový byt s nezávislým vytápěním nemá takovou řadu prstenců a větví systému, obsahuje ne více než tři okruhy.
To znamená, že přeprava chladiva probíhá přirozeným procesem proudění vody. Ale můžete také použít oběhová čerpadla, topení je zajištěno plynovým / elektrickým kotlem.
Pro vytápění prostoru doporučujeme použít cirkulační čerpadlo více než 100 m2. Čerpadlo je možné namontovat jak před kotlem, tak po kotli, ale obvykle se zavádí na „zpátečku“ - teplota nosiče je nižší, průtok vzduchu je nižší, životnost čerpadla je delší
Odborníci v oblasti návrhu a montáže topných systémů definují dva hlavní přístupy z hlediska výpočtu objemu chladiva:
- Podle skutečné kapacity systému. Všechny objemy dutin, bez výjimky, jsou shrnuty tam, kde bude proud horké vody proudit: součet jednotlivých úseků trubek, úseků radiátorů atd. Ale to je docela časově náročná volba.
- Výkon kotle. Zde se názory odborníků velmi silně lišily, řekněme 10, dalších 15 litrů na jednotku výkonu kotle.
Z pragmatického hlediska je třeba brát v úvahu skutečnost, že zřejmě topný systém nebude sloužit jen jako \ t voda pro místnost, ale také pro ohřev vody pro koupelnu / sprchu, umyvadlo, umyvadlo a sušičku, a možná pro hydromasáž nebo Vířivka Tato možnost je jednodušší.
Proto v tomto případě doporučujeme instalovat 13,5 litrů na jednotku výkonu. Vynásobením tohoto čísla výkonem kotle (8,08 kW) získáme vypočítaný objem vody - 109,08 litrů.
Vypočítaná rychlost chladicí kapaliny v systému je samotný parametr, který umožňuje zvolit specifický průměr potrubí pro topný systém.
Vypočítá se podle následujícího vzorce:
V = (0,86 * W * k) / t-k,
kde:
- W - výkon kotle;
- t - teplota dodávané vody;
- to - teplota vody ve vratném okruhu;
- k - účinnost kotle (0,95 pro plynový kotel).
Nahrazením vypočítaných dat do vzorce máme: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80-60 = 6601,36 / 20 = 330 kg / h. Během jedné hodiny se tedy v systému přesune 330 l chladiva (vody) a kapacita systému je asi 110 l.
Stanovení průměru potrubí
Pro konečné určení průměru a tloušťky topných trubek je třeba se zabývat otázkou tepelných ztrát.
Maximální množství tepla opouští místnost stěnami - až 40%, přes okna - 15%, podlaha - 10%, vše ostatní přes strop / střechu. V bytě jsou ztráty charakterizovány především okny a balkonovými moduly.
Ve vytápěných prostorách je několik typů tepelných ztrát:
- Průtok tlakové ztráty v potrubí. Tento parametr je přímo úměrný součinu specifických ztrát tření uvnitř trubky (dodaných výrobcem) a celkové délky trubky. Ale vzhledem k současnému úkolu lze takové ztráty ignorovat.
- Ztráta hlavy na lokálních odporech potrubí - náklady na teplo v armaturách a uvnitř zařízení. Ale vzhledem k podmínkám problému, malému počtu armatur a počtu radiátorů je možné takové ztráty zanedbávat.
- Tepelné ztráty na základě umístění bytu. Tam je jiný druh tepelných nákladů, ale oni jsou více příbuzní umístění místnosti relativně ke zbytku budovy. Pro obyčejný byt, který se nachází uprostřed domu a sousedí s levými / pravými / horními / dolními s jinými byty, jsou tepelné ztráty přes boční stěny, strop a podlahu téměř rovny „0“.
Je možné vzít v úvahu pouze ztráty přes přední část bytu - balkon a centrální okno společenské místnosti. Tato otázka je však uzavřena přidáním 2-3 částí ke každému z radiátorů.
Hodnota průměru trubky se volí podle průtoku chladiva a rychlosti jeho cirkulace v topném potrubí
Při analýze výše uvedených informací je třeba poznamenat, že pro vypočítanou rychlost teplé vody v topném systému známou tabulkovou rychlost pohybu částic vody vzhledem ke stěně trubky ve vodorovné poloze 0,3-0,7 m / s.
Pro pomoc veliteli představujeme tzv. Kontrolní seznam pro výpočty pro typický hydraulický výpočet topného systému:
- sběr dat a výpočet výkonu kotle;
- objem a rychlost chladiva;
- tepelné ztráty a průměr potrubí.
Někdy během chybného výpočtu můžete získat dostatečně velký průměr potrubí, který pokryje vypočítaný objem chladiva. Tento problém lze vyřešit zvýšením přemístění kotle nebo přidáním přídavné expanzní nádoby.
Na našich stránkách se nachází blok článků věnovaný výpočtu topného systému, doporučujeme Vám přečíst si:
- Tepelný výpočet topného systému: jak správně vypočítat zatížení systému
- Výpočet ohřevu vody: vzorce, pravidla, příklady implementace
- Tepelně technické výpočty budovy: specifika a vzorce pro provádění výpočtů + praktické příklady
Závěry a užitečné video na toto téma
Vlastnosti, výhody a nevýhody přirozených a nucených cirkulačních systémů chladicích systémů pro topné systémy:
Výsledkem bylo shrnutí celkových hydraulických výpočtů, výsledkem byly specifické fyzikální vlastnosti budoucího systému vytápění.
Jde samozřejmě o zjednodušený výpočet, který poskytuje přibližné údaje o hydraulickém výpočtu topného systému typického dvoupokojového bytu.
Snažíte se nezávisle provádět hydraulický výpočet topného systému? Nebo možná nesouhlasí s uvedeným materiálem? Čekáme na vaše komentáře a dotazy - blok pro zpětnou vazbu se nachází níže.
