Hydraulisk beregning av varmesystemet + arealberegning

Oppvarming basert på sirkulasjon av varmt vann - det vanligste alternativet for å arrangere et privat hus. For kompetent utvikling av systemet er det nødvendig å ha foreløpige resultater av analysen, den såkalte hydraulisk beregning av varmesystemet, kobling av trykket på alle deler av nettverket med diametre rør.

Denne artikkelen beskriver i detalj beregningsmetoden. For å bedre forstå handlingsalgoritmen, har vi gjennomgått beregningsprosedyren ved hjelp av et bestemt eksempel.

Ved å følge den beskrevne sekvensen, vil det være mulig å bestemme den optimale diameteren av linjen, antall oppvarming enheter, kjelekraft og andre systemparametere som er nødvendige for å arrangere en effektiv person varmeforsyning.

Konseptet med hydraulisk beregning

Den avgjørende faktoren i den teknologiske utviklingen av varmesystemer har blitt den vanlige energibesparelsen. Ønsket om å redde gjør deg mer forsiktig med design, valg av materialer, metoder for installasjon og drift av oppvarming til hjemmet.

Derfor, hvis du bestemmer deg for å skape et unikt og først og fremst økonomisk oppvarmingssystem for din leilighet eller hus, anbefaler vi at du leser reglene for beregning og design.

Før du definerer hydraulisk beregning av systemet, er det nødvendig å klart og tydelig forstå at det enkelte system oppvarming av leiligheten og huset er betingelsesmessig mye høyere i forhold til sentralvarmesystemet til en stor bygningen.

Personlig oppvarming er basert på en fundamentalt annen tilnærming til konseptene varme og energi.

Det er nok å gjøre en triviell sammenligning av disse systemene i henhold til følgende parametere.

1. Sentralvarmesystemet (kjelehusleilighet) er basert på standard typer energibærer - kull, gass. I et autonomt system kan du bruke nesten alle stoffer som har en høy bestemt forbrenningsvarme, eller en kombinasjon av flere flytende, faste, granulære materialer.
2. DSP er bygget på vanlige elementer: metallrør, "klumpete" batterier, stoppventiler. Det individuelle varmesystemet lar deg kombinere en rekke elementer: flerseksjon radiatorer med god varmeavledning, høyteknologiske termostater, forskjellige typer rør (PVC og kobber), kraner, plugger, beslag og selvfølgelig egne mer økonomiske kjeler, sirkulasjonspumper.
3. Hvis du går inn i leiligheten på et typisk panelhus, bygget for 20-40 år siden, ser vi at varmesystemet kommer ned til nærvær av en 7-seksjon Batterier under vinduet i hvert rom av leiligheten pluss et vertikalt rør gjennom hele huset (stigrør), som du kan "kommunisere" med naboene dine topp / bunn. Enten det er et autonomt varmesystem (ASO) - lar deg bygge et system av kompleksitet, med tanke på de individuelle ønsker fra leietakere i leiligheten.
4. I motsetning til DSP tar et separat varmesystem hensyn til en ganske imponerende liste over parametere som påvirker overføring, energiforbruk og varmetap. Omgivelsestemperaturforhold, ønsket temperaturområde i rommene, areal og volum på rommet, antall vinduer og dører, formålet med rommene, etc.

Således er den hydrauliske beregningen av varmesystemet (GDF) et betinget sett av beregnet egenskaper av varmesystemet, som gir omfattende informasjon om parametere som rørdiameter antall radiatorer og ventiler.

ГРСО lar deg velge riktig vannringpumpe (varmekoker) for transport av varmt vann til de endelige elementene i varmesystemet (radiatorer) og i siste instans har det mest balansert systemet, som direkte påvirker de finansielle investeringene i oppvarming av boligen.

Sekvensen av beregningstrinn

Når vi snakker om beregningen av varmesystemet, bemerker vi at denne prosedyren er den mest tvetydige og viktige når det gjelder design.

Før du utfører beregningen, må du foreta en foreløpig analyse av det fremtidige systemet, for eksempel:

• sett varmebalansen i alt og spesifikt i hvert rom i leiligheten;
• godkjente temperaturregulatorer, ventiler og trykkregulatorer;
• velg radiatorer, varmeoverføringsflater, varmeoverføringspaneler;
• identifisere områder av systemet med maksimalt og minimum varmebærer forbruk.

I tillegg er det nødvendig å bestemme den generelle ordningen for kjølemiddeltransport: en full og liten krets, enkeltrørssystem eller tvillingrør.

Som følge av den hydrauliske beregningen oppnår vi flere viktige egenskaper ved hydraulikksystemet, som gir svar på følgende spørsmål:

• hva skal være kraften til varmekilden;
• hva er strømningshastigheten og hastigheten til kjølevæsken;
• Hva er diameteren av rørledningens hovedrørledning?
• hva er mulige tap av varme og massen av kjølevæsken.

Et annet viktig aspekt ved den hydrauliske beregningen er prosedyren for å balansere (koble) alle deler (grener) til systemet under ekstreme termiske forhold ved bruk av styreanordninger.

Det anslåtte området av rørledningen er en seksjon med en konstant diameter av linjen i seg selv, samt en uforanderlig strøm av varmt vann, som bestemmes av formelen for varmebalansen i rommene. Oppregningen av designsoner starter fra pumpen eller varmekilden.

Eksempel opprinnelige betingelser

For en mer spesifikk forklaring på alle detaljer i hydraulisk feilberegning, tar vi et konkret eksempel på vanlig boligplass. Vi har en klassisk 2-roms leilighet på et panelhus med et samlet areal på 65,54 m²som inkluderer to rom, et kjøkken, separat toalett og bad, en dobbel korridor, en tvilling balkong.

Etter igangkjøring mottok følgende informasjon om beredskapen til leiligheten. Den beskrevne leiligheten inkluderer vegger med monolitiske armerte betongkonstruksjoner behandlet med gips og primer. doble vinduer med profil, mursteinpressede innerdører, keramiske fliser på gulvet på badet.

I tillegg er det presenterte boligen allerede utstyrt med kobber ledninger, distributører og en egen vakt, gass komfyr, bad, vask, toalett, håndklevarmer, vask.

Og viktigst i stua, bad og kjøkken er det allerede aluminiumvarme radiatorer. Spørsmålet om rørene og kjelen forblir åpen.

Hvordan data samles inn

Den hydrauliske beregningen av systemet er hovedsakelig basert på beregninger relatert til beregning av oppvarming over rommet i rommet.

Derfor er det nødvendig å ha følgende informasjon:

• området av hvert enkelt rom;
• dimensjoner av vindu- og dørkontakter (interne dører har praktisk talt ingen effekt på varmetap);
• klimatiske forhold, egenskaper i regionen.

Vi vil fortsette med følgende data. Fellesrom - 18,83 m²soverom - 14,86 m²kjøkken - 10,46 m², balkong - 7,83 m² (sum), korridor - 9,72 m² (beløp) bad - 3,60 m², toalett - 1,5 m². Inngangsdører - 2,20 m², vinduesfremvisning av fellesrommet - 8,1 m²soverom vindu - 1,96 m²kjøkkenvindu - 1,96 m².

Høyden på veggene i leiligheten er 2 meter 70 cm. Ytre veggene er laget av betong klasse B7 pluss innvendig gips, 300 mm tykk. Innvendige vegger og skillevegger - bærende 120 mm, vanlig - 80 mm. Gulvet og dermed taket på betongplater klasse B15, tykkelse 200 mm.

Hva med miljøet? Leiligheten ligger i huset, som ligger midt i microdistrict av en liten by. Byen ligger i et bestemt lavland, høyden over havet er 130-150 m. Klimaet er moderat kontinentalt med kule vintre og ganske varme somre.

Gjennomsnittlig årstemperatur + 7,6 ° C. Den gjennomsnittlige januar temperaturen er -6,6 ° C, juli + 18,7 ° C. Vinden er 3,5 m / s, gjennomsnittlig fuktighet er 74%, og nedbørsmengden er 569 mm.

Ved å analysere klimaforholdene i regionen må det bemerkes at vi har et stort temperaturområde, noe som igjen påvirker det spesielle kravet til å justere leilighetenes varmesystem.

Varmegenerator effekt

En av hovedkomponentene i varmesystemet er kjelen: elektrisk, gass, kombinert - på dette stadiet spiller ingen rolle. Siden hovedkarakteristikken er viktig for oss - kraft, det vil si mengden energi per tidsenhet som vil bli brukt til oppvarming.

Kraften til kjelen selv bestemmes av formelen nedenfor:

Wotla = (rom) W / 10,

der:

• Spomesch - summen av områdene av alle rom som krever oppvarming
• Wudel - Spesiell kraft, med tanke på de klimatiske forholdene på stedet (dette var grunnen til at det var nødvendig å kjenne klimaet i regionen).

Det er karakteristisk, for forskjellige klimasoner har vi følgende data:

• nordlige områder - 1,5 - 2 kW / m²;
• sentral sone - 1 - 1,5 kW / m²;
• sørlige regioner - 0,6 - 1 kW / m².

Disse tallene er ganske vilkårlig, men gir likevel et klart, numerisk svar angående miljøets innflytelse på leilighetenes varmesystem.

Det totale arealet av leiligheten som må varmes opp, er lik det totale arealet av leiligheten og er lik 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus balkongen). Kjelens spesifikke kraft for det sentrale området med en kald vinter er 1,4 kW / m2. I vårt eksempel er den beregnede kraften til varmekjelen tilsvarende 8,08 kW.

Dynamiske parametere av kjølevæsken

Vi går videre til neste trinn av beregningene - analyse av kjølemiddelforbruket. I de fleste tilfeller er leilighetsvarmesystemet forskjellig fra andre systemer - dette skyldes antall varmepaneler og lengden på rørledningen. Trykk brukes som en ekstra "drivkraft" -strøm vertikalt gjennom systemet.

I private enkelt- og fleretasjesbygninger brukes gamle panelblokk, høytrykksoppvarmingssystemer, noe som tillater transport varme til alle deler av et forgrenet, multi-ring varmesystem og heve vannet til full høyde (opp til 14 etasje) bygning.

Derimot har en typisk 2- eller 3-roms leilighet med uavhengig oppvarming ikke så mange ringer og grener av systemet, det inkluderer ikke mer enn tre kretser.

Dette betyr at transport av kjølevæsken skjer gjennom den naturlige prosessen med vannstrømmen. Men du kan også bruke sirkulasjonspumper, oppvarming leveres av en gass / elektrisk kjele.

Eksperter innen design og installasjon av varmesystemer definerer to hovedmetoder når det gjelder å beregne volumet av kjølevæske:

1. I henhold til den faktiske kapasiteten til systemet. Alle volum av hulrom, uten unntak, oppsummeres der strømmen av varmtvann vil strømme: summen av enkelte deler av rør, radiatorer, etc. Men dette er ganske tidkrevende alternativ.
2. Ved kjelekraft. Her diver ekspertrådene seg veldig sterkt, noen sier 10, de andre 15 liter per enhet kjelekraft.

Fra et pragmatisk synspunkt er det nødvendig å ta i betraktning at det faktum at varmesystemet ikke bare vil tjene varmt vann til rommet, men også å varme vannet for badekar / dusj, servant, vask og tørketrommel, og kanskje for hydromassasje eller Jacuzzi. Dette alternativet er enklere.

Derfor anbefales det i dette tilfellet å installere 13,5 liter per effektenhet. Ved å multiplisere dette tallet med kraften til kjelen (8,08 kW), får vi det beregnede volumet av vannmasse - 109.08 liter.

Den beregnede hastigheten til kjølevæsken i systemet er selve parameteren som lar deg velge en bestemt rørdiameter for varmesystemet.

Det beregnes med følgende formel:

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

der:

• W - kjelekraft;
• t - temperaturen på det tilførte vannet
• til - Vanntemperatur i returkretsen;
• k - kjeleffektivitet (0,95 for en gasskjele).

Ved å erstatte de beregnede dataene i formelen, har vi: (0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 = 6601.36 / 20 = 330 kg / h. På en time flyttes 330 l kjølevann (vann) i systemet, og kapasiteten til systemet er ca. 110 l.

Bestemmelse av rørdiameter

For endelig bestemmelse av diameter og tykkelse av varmeledningene forblir det å diskutere problemet med varmetap.

Det finnes flere typer varmetap i oppvarmede lokaler:

1. Trykketrykk i røret. Denne parameteren er direkte proporsjonal med produktet av det spesifikke friksjonstapet inne i røret (levert av produsenten) og total rørlengde. Men gitt den nåværende oppgaven, kan slike tap ignoreres.
2. Hodestap på lokale rørmotstander - Kostnaden for varme ved beslag og innvendig utstyr. Men gitt forholdene til problemet, et lite antall beslag og antall radiatorer, kan slike tap bli forsømt.
3. Varmtap basert på plasseringen av leiligheten. Det er en annen type termiske kostnader, men de er mer relatert til plasseringen av rommet i forhold til resten av bygningen. For en vanlig leilighet, som ligger midt i huset og ligger ved siden av venstre / høyre / topp / bunn med andre leiligheter, er varmetapet gjennom sideveggene, taket og gulvet nesten lik «0».

Det er bare mulig å ta hensyn til tap gjennom den fremre delen av leiligheten - balkongen og det sentrale vinduet i fellesrommet. Men dette spørsmålet er lukket ved å legge til 2-3 deler til hver av radiatorene.

Ved å analysere informasjonen ovenfor, er det verdt å merke seg at for beregnet hastighet av varmt vann i varmesystemet kjent tabellhastighet for bevegelse av vannpartikler i forhold til rørveggen i en horisontal posisjon på 0,3-0,7 m / s.

For å hjelpe mesteren presenterer vi den såkalte sjekklisten for å utføre beregninger for en typisk hydraulisk beregning av et varmesystem:

• datainnsamling og beregning av kjelekraft;
• volum og hastighet av kjølevæsken;
• varmetap og rørdiameter.

Noen ganger under feilberegning kan du få en tilstrekkelig stor rørdiameter til å dekke det beregnede volumet av kjølevæsken. Dette problemet kan løses ved å øke forskyvningen av kjelen eller legge til en ekstra ekspansjonstank.

På vår side er det en blokk med artikler viet til beregningen av varmesystemet, vi anbefaler deg å lese:

1. Termisk beregning av varmesystemet: hvordan du beregner belastningen på systemet riktig
2. Beregning av vannoppvarming: formler, regler, eksempler på implementering
3. Termisk ingeniørberegning av en bygning: spesifisitet og formler for utførelse av beregninger + praktiske eksempler

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Funksjoner, fordeler og ulemper ved naturlig og tvungen kjølevæskesirkulasjonssystemer for varmesystemer:

Oppsummering av de totale hydrauliske beregningene, var resultatet spesifikke fysiske egenskaper for det fremtidige varmesystemet.

Naturligvis er dette et forenklet beregningssystem, som gir omtrentlige data om hydraulisk beregning for varmesystemet av en typisk to-roms leilighet.

Forsøker å uavhengig utføre den hydrauliske beregningen av varmesystemet? Eller kanskje de ikke er enige med det angitte materialet? Vi venter på dine kommentarer og spørsmål - blokken for tilbakemelding er plassert under.