Hydraulisk beräkning av värmesystemet + arealberäkning

Uppvärmning baserad på cirkulation av varmt vatten - det vanligaste alternativet för att ordna ett privat hus. För kompetent utveckling av systemet är det nödvändigt att ha preliminära resultat av analysen, den så kallade hydraulisk beräkning av värmesystemet, koppling av trycket på alla delar av nätverket med diametrar rör.

Denna artikel beskriver i detalj beräkningsmetoden. För att bättre förstå handlingens algoritm granskade vi beräkningsförfarandet med ett visst exempel.

Genom att följa den beskrivna sekvensen kommer det att vara möjligt att bestämma den optimala diametern av linjen, antalet uppvärmning enheter, pannaffekt och andra systemparametrar som är nödvändiga för att ordna en effektiv individ värmeförsörjning.

Begreppet hydraulisk beräkning

Den avgörande faktorn i den tekniska utvecklingen av värmesystem har blivit den vanliga energibesparingen. Behovet att spara gör dig mer försiktig när det gäller design, materialval, metoder för installation och drift av värme för hemmet.

Om du bestämmer dig för att skapa ett unikt och först och främst ekonomiskt värmesystem för din lägenhet eller hus, rekommenderar vi att du läser reglerna för beräkning och design.

Innan du definierar systemets hydrauliska beräkning är det nödvändigt att klart och tydligt förstå det enskilda systemet uppvärmning av lägenheten och huset är villkorligt mycket högre i förhållande till centralvärmesystemet av en stor byggnad.

Personligt uppvärmningssystem bygger på en fundamentalt annorlunda inställning till begreppen värme och energi.

Det räcker att göra en trivial jämförelse av dessa system enligt följande parametrar.

1. Centralvärmesystemet (pannahus) är baserat på standard typer av energibärare - kol, gas. I ett autonomt system kan du använda nästan alla ämnen som har en hög specifik förbränningsvärme eller en kombination av flera flytande, fasta, granulära material.
2. DSP är byggt på vanliga element: metallrör, "klumpiga" batterier, stoppventiler. Det individuella värmesystemet gör att du kan kombinera en mängd olika element: flersektionsradiatorer med bra värmeavledning, högteknologiska termostater, olika typer av rör (PVC och koppar), kranar, pluggar, beslag och naturligtvis egna mer ekonomiska pannor, cirkulationspumpar.
3. Om du går in i lägenheten i ett typiskt panelhus, byggt för 20-40 år sedan, ser vi att värmesystemet kommer ner till närvaron av en 7-sektion Batterier under fönstret i varje rum i lägenheten plus ett vertikalt rör genom hela huset (stigaren), som du kan "kommunicera" med dina grannar topp / botten. Oavsett om det är ett autonomt värmesystem (ASO) - kan du bygga ett system av komplexitet, med hänsyn till de individuella önskemålen hos hyresgästerna i lägenheten.
4. Till skillnad från DSP tar ett separat värmesystem hänsyn till en ganska imponerande lista över parametrar som påverkar överföring, energiförbrukning och värmeförlust. Omgivningstemperaturförhållanden, det önskade temperaturintervallet i rummen, rummets rum och rum, antalet fönster och dörrar, rummets syfte, etc.

Således är den hydrauliska beräkningen av värmesystemet (GDF) en villkorlig uppsättning beräknad egenskaper hos värmesystemet, vilket ger omfattande information om parametrar som rördiameter antal radiatorer och ventiler.

ГРÑО tillåter att välja rätt vattenringspump (värmepanna) för att transportera hett vatten till de slutliga elementen i värmesystemet (radiatorer) och har i slutändan det mest balanserade systemet, vilket direkt påverkar de finansiella investeringarna i uppvärmningen av bostaden.

Sekvensen för beräkningssteg

När vi talar om beräkningen av värmesystemet noterar vi att detta förfarande är den mest tvetydiga och viktiga när det gäller design.

Innan du gör beräkningen måste du göra en preliminär analys av det framtida systemet, till exempel:

• sätt värmebalansen i alla och specifikt i varje rum i lägenheten;
• godkänna temperaturregulatorer, ventiler och tryckregulatorer;
• välj radiatorer, värmeöverföringsytor, värmeöverföringspaneler;
• identifiera områden av systemet med maximal och minimal värmebärare konsumtion.

Dessutom är det nödvändigt att bestämma det allmänna systemet för kylmedelstransport: en full och liten krets, enda rörsystem eller tvillingrör.

Till följd av den hydrauliska beräkningen erhåller vi flera viktiga egenskaper hos hydraulsystemet, som ger svar på följande frågor:

• vad borde vara kraften i värmekällan;
• vad är flödeshastigheten och hastigheten för kylvätskan;
• Vad är diametern på värmepanelens huvudledning?
• vad är de möjliga förlusterna av värme och kylvätskans massa.

En annan viktig aspekt av den hydrauliska beräkningen är förfarandet för att balansera (länka) alla delar (grenar) i systemet under extrema termiska förhållanden med hjälp av styranordningar.

Den uppskattade delen av en rörledningshuvud är en sektion med en konstant diameter av huvudlinjen i sig, liksom ett konstant flöde av varmt vatten, vilket bestäms av formeln för rummets värmebalans. Uppräkningen av designzoner startar från pumpen eller värmekällan.

Exempel Initiala villkor

För en mer specifik förklaring av alla detaljer i den hydrauliska felberäkningen, tar vi ett konkret exempel på det vanliga bostadsutrymmet. Vi har en klassisk 2-rumslägenhet i ett panelhus med en total yta på 65,54 m²som inkluderar två rum, ett kök, separat toalett och badrum, en dubbel korridor, en tvilling balkong.

Efter idrifttagning fick följande information om beredskapen i lägenheten. Den beskrivna lägenheten innehåller väggar med monolitiska armerade betongkonstruktioner behandlade med gips och primer. Dubbelglasfönster med profil, tegelpressade innerdörrar, keramiska plattor på golvet badrummet.

Dessutom är det presenterade bostäderna redan utrustade med kopparledningar, distributörer och ett separat skydd, gasspis, badrum, handfat, toalett, handduksvärmare, handfat.

Och viktigast av allt i vardagsrum, badrum och kök finns det redan värmeelement från aluminium. Frågan om rören och pannan är öppen.

Hur data samlas in

Systemets hydrauliska beräkning baseras huvudsakligen på beräkningar relaterade till beräkningen av värme över rummet i rummet.

Därför är det nödvändigt att ha följande information:

• området för varje enskilt rum
• Dimensioner av fönster och dörrkontakter (inre dörrar har praktiskt taget ingen effekt på värmeförlust);
• klimatförhållanden, egenskaper i regionen.

Vi kommer att fortsätta med följande uppgifter. Allrumsrum - 18,83 m²sovrum - 14,86 m²kök - 10,46 m², balkong - 7,83 m² (summa), korridor - 9,72 m² (mängd) badrum - 3,60 m², toalett - 1,5 m². Ingångsdörrar - 2.20 m², fönsterutställning i vardagsrummet - 8,1 m²sovrumsfönster - 1,96 m²köksfönster - 1,96 m².

Höjden på väggarna i lägenheten är 2 meter 70 cm. Ytterväggarna är gjorda av betongklass B7 plus inre gips, 300 mm tjockt. Interna väggar och skiljeväggar - lager 120 mm, vanligt - 80 mm. Golvet och därmed taket på betongplattor klass B15, tjocklek 200 mm.

Vad sägs om miljön? Lägenheten ligger i huset, som ligger mitt i microdistricten i en liten stad. Staden ligger i ett visst lågland, höjden över havet är 130-150 m. Klimatet är måttligt kontinentalt med snygga vintrar och ganska varma somrar.

Genomsnittlig årstemperatur + 7,6 ° C. Den genomsnittliga januari temperaturen är -6,6 ° C, juli + 18,7 ° C. Vinden är 3,5 m / s, den genomsnittliga fuktigheten är 74% och mängden nederbörd är 569 mm.

Om man analyserar klimatförhållandena i regionen bör det noteras att vi hanterar ett stort antal temperaturer, vilket i sin tur påverkar det speciella kravet på att justera lägenets värmesystem.

Värmegeneratorns effekt

En av huvudkomponenterna i värmesystemet är pannan: el, gas, kombinerad - i detta skede spelar ingen roll. Eftersom dess huvudkaraktär är viktigt för oss - makt, det vill säga mängden energi per tidsenhet som kommer att spenderas vid uppvärmning.

Källans kraft bestäms av följande formel:

Wotla = (rum) W / 10,

där:

• Spomesch - Summan av arealerna i alla rum som kräver uppvärmning
• Wudel - Särskild kraft, med hänsyn till klimatförhållandena på platsen (det var därför nödvändigt att känna till klimatet i regionen).

Det är karakteristiskt, för olika klimatzoner har vi följande data:

• norra områden - 1,5 - 2 kW / m²;
• central zon - 1 - 1,5 kW / m²;
• södra regionerna - 0,6 - 1 kW / m².

Dessa siffror är ganska godtyckliga, men ger ändå ett tydligt numeriskt svar angående miljöpåverkan på lägenets värmesystem.

Summan av arean i lägenheten som ska värmas är lika med den totala ytan av lägenheten och är lika, det vill säga 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus balkongen). Pannans specifika effekt för den centrala regionen med en kall vinter är 1,4 kW / m2. Således, i vårt exempel, motsvarar värmekedlets beräknade effekt 8,08 kW.

Dynamiska parametrar av kylvätskan

Vi går vidare till nästa steg i beräkningarna - analys av kylvätskekonsumtionen. I de flesta fall skiljer sig lägenhetsvärmesystemet från andra system - det beror på antalet värmepaneler och längden på rörledningen. Tryck används som ett extra "drivkraft" flöde vertikalt genom systemet.

I privata en- och flervåningsbyggnader används gamla panelbyggnader, högtrycksvärmesystem, vilket tillåter transportera värme till alla delar av ett förgrenat, multi-ringsvärmesystem och höja vattnet till sin fulla höjd (fram till den 14: e våning) byggnad.

Däremot har en typisk 2- eller 3-rumslägenhet med oberoende värme inte så många olika ringar och grenar av systemet, det omfattar inte mer än tre kretsar.

Detta innebär att transporten av kylvätskan sker genom den naturliga processen av flödet av vatten. Men du kan också använda cirkulationspumpar, uppvärmning tillhandahålls av en gas / elektrisk panna.

Experter inom design och installation av värmesystem definierar två huvudmetoder när det gäller att beräkna volymen kylmedel:

1. Enligt systemets faktiska kapacitet. Alla hålrumsvolymer, utan undantag, summeras där flödet av varmt vatten kommer att flöda: summan av enskilda sektioner av rör, delar av radiatorer etc. Men det här är ganska tidskrävande alternativ.
2. Med pannaffekt. Här avviker experternas åsikter mycket starkt, vissa säger 10, de övriga 15 liter per enhet pannaffekt.

Ur en pragmatisk synvinkel är det nödvändigt att ta hänsyn till det faktum att förmodligen värmesystemet inte bara tjänar hett vatten för rummet, men också för att värma vattnet för bad / dusch, handfat, handfat och torktumlare, och kanske för hydromassage eller Jacuzzi. Det här alternativet är enklare.

Därför rekommenderar vi att du installerar 13,5 liter per effektenhet. Multiplicera detta nummer med kraften hos pannan (8,08 kW), vi får den beräknade volymen vattenmassa - 109,08 liter.

Den beräknade hastigheten för kylvätskan i systemet är den mycket parameter som låter dig välja en specifik rördiameter för värmesystemet.

Det beräknas med följande formel:

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

där:

• W - pannaffekt
• t - temperaturen på det tillförda vattnet
• till - Vattentemperatur i returkretsen;
• k - Pannverkningsgrad (0,95 för en gaspanna).

Genom att ersätta de beräknade uppgifterna i formeln har vi: (0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 = 6601.36 / 20 = 330 kg / h. På en timme flyttas 330 liter kylvätska (vatten) i systemet, och systemets kapacitet är ca 110 l.

Bestämning av rördiameter

För slutlig bestämning av värmningsrörets diameter och tjocklek återstår det att diskutera frågan om värmeförlust.

Det finns flera typer av värmeförlust i uppvärmda lokaler:

1. Tryckförlustflöde i röret. Denna parameter är direkt proportionell mot produkten av den specifika friktionsförlusten inuti röret (tillhandahållet av tillverkaren) och den totala rörlängden. Men med tanke på den aktuella uppgiften kan sådana förluster ignoreras.
2. Huvudförlust på lokala rörmotstånd - Kostnaden för värme vid inredning och inuti utrustningen. Men med tanke på problemets villkor, ett litet antal beslag och antal radiatorer kan sådana förluster försummas.
3. Värmeförlust baserat på lägenheten för lägenheten. Det finns en annan typ av termiska kostnader, men de är mer relaterade till rummets placering i förhållande till resten av byggnaden. För en vanlig lägenhet, som ligger mitt i huset och ligger intill vänster / höger / övre / nedre med andra lägenheter, är värmeförlusterna genom sidoväggarna, taket och golvet nästan lika med "0".

Det är endast möjligt att ta hänsyn till förluster genom den främre delen av lägenheten - balkongen och det centrala rummet i det gemensamma rummet. Men den här frågan är stängd med tillägg av 2-3 sektioner till var och en av radiatorerna.

Analysera ovanstående uppgifter är det värt att notera att för beräknad hastighet av varmt vatten i värmesystemet känd tabellhastighet för rörelse av vattenpartiklar i förhållande till rörväggen i ett horisontellt läge av 0,3-0,7 m / s.

För att hjälpa befälhavaren presenterar vi den så kallade checklistan för att utföra beräkningar för en typisk hydraulisk beräkning av ett värmesystem:

• Datainsamling och beräkning av pannkraften;
• volymen och hastigheten hos kylmediet;
• värmeförlust och rördiameter.

Ibland under felberäkningen kan du få en tillräckligt stor rördiameter för att täcka den beräknade volymen av kylvätskan. Detta problem kan lösas genom att öka förbränningen av pannan eller lägga till en extra expansionstank.

På vår sida finns ett block av artiklar som ägnas åt beräkningen av värmesystemet, vi rekommenderar dig att läsa:

1. Värmekalkylering av värmesystemet: hur man korrekt beräknar belastningen på systemet
2. Beräkning av vattenuppvärmning: formler, regler, exempel på genomförande
3. Värmekonstruktion av en byggnad: specificitet och formler för beräkningar + praktiska exempel

Slutsatser och användbar video om ämnet

Egenskaper, fördelar och nackdelar med naturliga och tvungna kylvätskecirkulationssystem för värmesystem:

Sammanfattande de totala hydrauliska beräkningarna, resultatet var specifika fysiska egenskaper hos det framtida värmesystemet.

Naturligtvis är detta ett förenklat beräkningsschema som ger ungefärliga uppgifter om den hydrauliska beräkningen för värmesystemet av en typisk tvårumslägenhet.

Försöker man självständigt utföra den hydrauliska beräkningen av värmesystemet? Eller kanske de inte håller med det angivna materialet? Vi väntar på dina kommentarer och frågor - blocket för feedback finns nedan.