Дори най-новото и иновативно отоплително оборудване, инсталирано в къщата, може да се окаже безполезно, тъй като не е в състояние да работи хармонично в един-единствен отоплителен комплекс. Свързващото звено на множество възли и елементи на термичната система е охлаждащата течност и нейният оптимален хидравличен режим. Ако собственикът на жилищна сграда реши да създаде икономична и ефективна система за топлоснабдяване, той ще трябва да знае как да извърши хидравлично изчисление на отоплителната система.
Какво друго се взема предвид при изчисляване на газопровода
В резултат на триене по стените скоростта на газа над участъка на тръбата се различава - тя е по-бърза в центъра. За изчисления обаче се използва средният показател - една условна скорост.
Има два вида движение през тръби: ламинарно (струйно, характерно за тръби с малък диаметър) и турбулентно (има разстроен характер на движение с неволно образуване на вихри навсякъде в широка тръба).
Изчисляване на диаметъра на магистралния газопровод
Газът се движи не само поради външния натиск, упражняван върху него. Слоевете му оказват натиск помежду си. Следователно се взема предвид и хидростатичният фактор на главата.
Скоростта на движение също се влияе от материалите на тръбите. Така че в стоманените тръби по време на работа грапавостта на вътрешните стени се увеличава и осите се стесняват поради свръхрастеж. От друга страна, полиетиленовите тръби се увеличават във вътрешния диаметър с намаляваща дебелина на стената. Всичко това се взема предвид при проектното налягане.
Избор на система
Избор на вида на тръбопровода
Необходимо е да се определи материалът на отоплителните тръби:
Днес практически не се използват стоманени тръби, тъй като поради тяхната податливост на корозия експлоатационният им живот е кратък, монтажът е трудоемък и ремонтът е труден. Експертите не препоръчват използването на металопластикови тръби поради техните свойства под въздействието на температурата, понякога те се спукват при завои. Медните тръби са най-трайни и лесни за ремонт, но и най-скъпи. Различните видове пластмасови тръби (например, изработени от XLPE или подсилен полипропилен) често са най-добрият избор
Ако частна къща ще се отоплява с пластмасови тръби, при избора на тяхната марка е необходимо, на първо място, да се обърне внимание на индикатора, характеризиращ допустимото водно налягане в продукта. За да предотвратите деформации и завои на пластмасовите тръби, вие трябва да се избягват много дълги прави участъци
Също така е необходимо да се наблюдава по време на първото стартиране на отоплителната система за рязка промяна в температурата.
За да се предотвратят деформации и огъвания на пластмасовите тръби, трябва да се избягват много дълги прави участъци. Също така е необходимо да се наблюдава по време на първото стартиране на отоплителната система за рязка промяна в температурата.
Основните параметри на тръбите
Полипропиленови отоплителни тръби с различни диаметри
За отоплителна система тръбите се избират не само поради химичните и физичните свойства на техния материал. При проектирането на ефективна и икономична система техният диаметър и дължина играят важна роля, тъй като напречното сечение на тръбите влияе върху цялостната хидродинамика. Доста често срещана грешка е изборът на продукти с твърде голям диаметър, което води до намаляване на налягането в системата под нормалното и отоплителните устройства спират нагряването. Ако диаметърът на тръбите е твърде малък, отоплителната система започва да издава шум.
Основни характеристики на тръбите:
- Вътрешният диаметър е основният параметър на всяка тръба.Той определя неговата честотна лента.
- Външният диаметър също трябва да се има предвид при проектирането на системата.
- Номиналният диаметър е закръглена стойност, изразена в инчове.
Когато избирате тръби за отопление на селска къща, трябва да вземете предвид, че за продукти, изработени от различни материали, се използват различни измервателни системи. Почти всички чугунени и стоманени тръби са маркирани според вътрешния участък. Медни и пластмасови изделия - външен диаметър
Това е особено важно, ако системата трябва да се инсталира с помощта на комбинация от материали.
Пример за съвпадение на диаметрите на тръбите от различни материали
Когато комбинирате различни материали в системата, за да изберете точно диаметъра на тръбата, трябва да използвате таблицата за съответствие на диаметъра. Може да се намери в интернет. Диаметърът често се измерва във фракции или инчове. Един инч е равен на 25,4 мм.
Двутръбна система за отопление на дома характеристики на изчисление, диаграми и монтаж
Дори въпреки относително простия процес на монтаж и относително малката дължина на тръбопровода в случай на еднотръбни отоплителни системи, на пазара за специализирано оборудване двутръбните отоплителни системи все още остават на първите позиции.
Макар и кратък, но много убедителен и информативен списък на предимствата и предимствата на двутръбна отоплителна система, той оправдава покупката и последващото използване на вериги с директна и обратна линия.
Затова много потребители го предпочитат пред други разновидности, като си затварят очите за факта, че инсталирането на системата не е толкова лесно.
Как да работя в EXCEL
Използването на таблици на Excel е много удобно, тъй като резултатите от хидравличните изчисления винаги се свеждат до таблична форма. Достатъчно е да определите последователността на действията и да подготвите точни формули.
Въвеждане на първоначални данни
Избира се клетка и се въвежда стойност. Цялата друга информация просто се взема предвид.
- стойността на D15 се преизчислява в литри, така че е по-лесно да се възприеме дебитът;
- клетка D16 - добавете форматиране според условието: "Ако v не попада в диапазона 0,25 ... 1,5 m / s, тогава фонът на клетката е червен / шрифтът е бял."
За тръбопроводи с разлика във входните и изходните височини към резултатите се добавя статично налягане: 1 kg / cm2 на 10 m.
Представяне на резултатите
Цветовата схема на автора носи функционално натоварване:
- Леките тюркоазени клетки съдържат сурови данни - можете да ги промените.
- Бледозелени клетки - константи за въвеждане или данни, които са малко обект на промяна.
- Жълти клетки - спомагателни предварителни изчисления.
- Светло жълти клетки - резултати от изчисленията.
- Шрифтове: син - начални данни;
- черно - междинни / неосновни резултати;
- червено - основните и крайни резултати от хидравличното изчисление.
Резултати в таблицата на Excel
Пример от Александър Воробьов
Пример за просто хидравлично изчисление в Excel за хоризонтален участък на тръбопровода.
- дължина на тръбата 100 метра;
- ø108 mm;
- дебелина на стената 4 мм.
Таблица с резултати от изчислението на местното съпротивление
Като усложнявате поетапни изчисления в Excel, по-добре овладейте теорията и частично спестете от работата по проектиране. Благодарение на компетентния подход, вашата отоплителна система ще стане оптимална по отношение на разходите и преноса на топлина.
Изчисляване на диаметъра на тръбата
Изчисляването на напречното сечение на тръбата трябва да се основава на резултатите от топлинното изчисление, които са икономически обосновани:
- за двутръбна система - разликата между tr (горещ топлоносител) и до (охладен - обратен поток);
- за еднотръбна - дебитът на топлоносителя G, kg / h.
Освен това при изчислението трябва да се вземе предвид скоростта на движение на работната течност (топлоносител) - V. Оптималната му стойност е в диапазона 0,3-0,7 m / s.Скоростта е обратно пропорционална на вътрешния диаметър на тръбата.
При скорост на водата 0,6 m / s в системата се появява характерен шум, но ако е по-малко от 0,2 m / s, съществува риск от въздушни задръствания.
За изчисления се изисква още една характеристика на скоростта - скоростта на топлинния поток. Обозначава се с буквата Q, измерва се във ватове и се изразява в количеството топлина, предадена за единица време.
Q (W) = W (J) / t (s)
В допълнение към горните първоначални данни, изчислението ще изисква параметрите на отоплителната система - дължината на всяка секция с индикация на свързаните към нея устройства. За удобство тези данни могат да бъдат обобщени в таблица, пример за която е даден по-долу.
Таблица с параметрите на колетите
| Обозначение на сайта | Дължина на участъка в метри | Брой устройства в района, бр. |
| 1-2 | 1,8 | 1 |
| 2-3 | 3,0 | 1 |
| 3-4 | 2,8 | 2 |
| 4-5 | 2,9 | 2 |
Изчисляването на диаметрите на тръбите е доста сложно, поради което е по-лесно да се използват справочни таблици. Те могат да бъдат намерени на уебсайтовете на производители на тръби, в SNiP или в специална литература.
При избора на диаметър на тръбата монтажниците използват правило, получено от анализ на голям брой отоплителни системи. Вярно е, че това се отнася само за малки частни къщи и апартаменти. Почти всички котли са оборудвани с ¾ и ½ инчови тръби за подаване и връщане. С такава тръба окабеляването се извършва преди първия клон. Освен това във всяка секция размерът на тръбата се намалява с една стъпка.
Този подход не работи, ако къщата има два или повече етажа. В този случай трябва да направите пълно изчисление и да се обърнете към таблиците.
Отопление с две линии
Отличителна черта на структурата на конструкцията на двутръбна отоплителна система се състои от две тръбни разклонения.
Първият провежда и насочва водата, загрята в котела, през всички необходими устройства и устройства.
Другият събира и отстранява водата, която вече е охладена по време на работа, и я изпраща към топлинния генератор.
При еднотръбната конструкция на водата, за разлика от двутръбната система, при която тя преминава през всички тръби на отоплителни устройства с един и същ температурен индикатор, претърпява значителна загуба на характеристики, необходими за стабилен процес на отопление на подхода към затварящата част на тръбопровода.
Дължината на тръбите и разходите, пряко свързани с нея, се увеличават двойно при избора на двутръбна отоплителна система, но това е относително незначителен нюанс на фона на очевидни предимства.
Първо, за създаването и инсталирането на двутръбна конструкция на отоплителна система изобщо не се изискват тръби с голям диаметър и следователно това или онова препятствие няма да бъде създадено по начина, както в случая на еднотръбна верига.
Всички необходими крепежни елементи, клапани и други структурни детайли също са много по-малки по размер, така че разликата в цената ще бъде много незабележима.
Едно от основните предимства на такава система е, че тя може да се монтира близо до всяка от батериите на термостата и значително ще намали разходите и ще увеличи лекотата на използване.
Освен това тънките разклонения на захранващата и връщащата линия също изобщо не пречат на целостта на вътрешността на жилището; освен това те могат просто да бъдат скрити зад облицовката или в самата стена.
След като разглобиха всички предимства и нюанси на двете отоплителни системи на рафтовете, собствениците, като правило, все още предпочитат да изберат двутръбна система. Необходимо е обаче да се избере една от няколкото опции за такива системи, които според мнението на самите собственици ще бъдат най-функционални и рационални за използване.
· Намаляване на производителността на системата (увеличаване на топлинната инерция).
За да се гарантира минимизиране на капиталовите разходи според второто икономическо условие - диаметрите на тръбопроводите и фитингите трябва да бъдат най-малките, но не водещи при проектния дебит на охлаждащата течност до появата на хидравличен шум в тръбопроводите и изключващи и регулиращи клапани на отоплителната система, които възникват при стойности на скоростта на охлаждащата течност 0,6-1, 5 m / s в зависимост от стойността на коефициента на локално съпротивление.
Очевидно е, че с обратната посока на горните изисквания за размера на определения диаметър на тръбопровода, има област на разумни стойности на скоростта на движение на охлаждащата течност.Както показва опитът в изграждането и експлоатацията на отоплителни системи, както и сравнението на капиталовите и експлоатационните разходи, оптималният диапазон от стойности за скоростта на движение на охлаждащата течност е в диапазона 0,3 ... 0,7 Госпожица. В този случай специфичната загуба на налягане ще бъде 45 ... 280 Pa / m за полимерни тръбопроводи и 60 ... 480 Pa / m за стоманени тръби за вода и газ.
Като се вземат предвид по-високите разходи за тръбопроводи от полимерни материали, препоръчително е да се придържате към по-високи скорости на движение на охлаждащата течност в тях, за да се предотврати увеличаване на капиталовите инвестиции по време на строителството. В същото време експлоатационните разходи (хидравлични загуби на налягане) в тръби от полимерни материали ще бъдат по-малки или ще останат на същото ниво в сравнение със стоманените тръби поради значително по-ниската стойност на коефициента на хидравлично триене.
Вземете пълен текст
За определяне на вътрешния диаметър на тръбопровода dvn
в изчисления участък на отоплителната система с известен транспортиран топлинен поток и температурна разлика в захранващия и връщащия тръбопровод
Coтко
= 90 - 70 = 20 ° C (за двутръбни отоплителни системи) или дебита на топлоносителя е удобно да се използва Таблица 1.
Таблица 1. Определяне на вътрешния диаметър на тръбопроводите на отоплителната система
По-нататъшният избор на тръбопроводи за инженерни системи за поддържане на живота, включително отопление, е да се определи вида на тръбата, която при планираните експлоатационни условия ще осигури максимална надеждност и дълготрайност. Такива високи изисквания се обясняват с факта, че тръбопроводите за системи за топло и студено водоснабдяване, отопление, системи за топлоснабдяване за вентилация и климатизация, газоснабдяване и други инженерни системи преминават през почти целия обем на сградата.
таблица 2
Цената на тръбопроводите на всички инженерни системи в сравнение с цената на сградата е под 0,1%, а авария или подмяна на тръбопроводи, когато техният експлоатационен живот е по-малък от експлоатационния живот на сградата, води до значителни допълнителни разходи за козметични или основен ремонт, да не говорим за възможните загуби в случай на авария за реставрационно оборудване и материални ценности в сградата.
Всички индустриални тръби, използвани в отоплителните системи, могат да бъдат разделени на две големи групи - метални и неметални. Основната отличителна черта на металните тръби е механичната якост, неметалните тръби са дълготрайни.
Въз основа на предварително определения вътрешен диаметър на тръбопровода се взема съответният номинален диаметър ди
за метални тръби или външен диаметър и дебелина на стената на тръбата
dн x s
за полимерни (металополимерни) тръбопроводи.
Различните видове тръби имат различни механични, хидравлични и експлоатационни характеристики, които имат различен ефект върху процесите на хидродинамика и разпределението на топлинните потоци в отоплителната система.
Известно е, че с намаляване на хидравличните загуби от налягане на триене по време на движението на охлаждащата течност в тръбите, ефективността на регулиране на потока на охлаждащата течност (топлинния поток) на нагревателя се увеличава поради увеличаването (преразпределението) на задействаната налична налягане върху ръчно или автоматично управлявани клапани, кранове, клапани или други фитинги. В този случай те говорят за увеличаване на авторитета на управляващия клапан. Авторитетът на управляващия клапан трябва да се разбира като част от налягането, разположено в регулираната секция, която се изразходва за преодоляване на локалното съпротивление на клапана (клапана), когато охлаждащата течност се движи.
Класификация на газопроводите
Съвременните газопроводи представляват цяла система от комплекси от конструкции, предназначени да транспортират горивно гориво от местата на неговото производство до потребителите. Следователно според предназначението си те са:
- Багажник - за транспорт на големи разстояния от минни обекти до дестинации.
- Местен - за събиране, разпределение и подаване на газ до обектите на населени места и предприятия.
По главните трасета се изграждат компресорни станции, които са необходими за поддържане на работно налягане в тръбите и подаване на газ до определени точки на потребителите в необходимите предварително изчислени обеми. В тях газът се пречиства, изсушава, компресира и охлажда и след това се връща в газопровода под определено налягане, необходимо за даден участък от преминаването на горивото.
Местните газопроводи, разположени в населените места, са класифицирани:
- По вид газ - могат да се транспортират природен, втечнен въглеводород, смесен и др.
- Под налягане - в различните части на газа има ниско, средно и високо налягане.
- По местоположение - външен (уличен) и вътрешен, надземен и подземен.
Хидравлично изчисление на двутръбна отоплителна система
- Хидравлично изчисление на отоплителната система, като се вземат предвид тръбопроводите
- Пример за хидравлично изчисление за двутръбна гравитационна отоплителна система
Защо се нуждаете от хидравлично изчисление на двутръбна отоплителна система Всяка сграда е индивидуална. В тази връзка отоплението с определяне на количеството топлина ще бъде индивидуално. Това може да се направи с помощта на хидравлично изчисление, докато програмата и таблицата за изчисление могат да улеснят задачата.
Изчисляването на отоплителната система на къщата започва с избора на гориво, въз основа на нуждите и характеристиките на инфраструктурата на района, където се намира къщата.
Целта на хидравличното изчисление, чиято програма и таблица е в мрежата, е както следва:
- определяне на броя на отоплителните устройства, които са необходими;
- изчисляване на диаметъра и броя на тръбопроводите;
- определяне на възможната загуба на отопление.
Всички изчисления трябва да се извършват според отоплителната схема с всички елементи, които са включени в системата. Подобна диаграма и таблица трябва да бъдат предварително съставени. За да извършите хидравлично изчисление, ще ви е необходима програма, аксонометрична таблица и формули.
Двутръбна отоплителна система на частна къща с по-ниско окабеляване.
Като обект на проектиране се приема по-натоварен пръстен на тръбопровода, след което се определя необходимото напречно сечение на тръбопровода, възможни загуби на налягане на целия отоплителен кръг и оптималната площ на радиаторите.
Извършването на такова изчисление, за което се използват таблицата и програмата, може да създаде ясна картина с разпределението на всички съпротивления в отоплителния кръг, които съществуват, а също така ви позволява да получите точни параметри на температурния режим, консумацията на вода във всяка част от отоплението.
В резултат на това хидравличното изчисление трябва да изгради най-оптималния план за отопление за вашия собствен дом. Не разчитайте единствено на интуицията си. Програмата за таблици и изчисления ще опрости процеса.
Необходими артикули:
Последователност на хидравличното изчисление
1. Избран е основният циркулационен пръстен на отоплителната система (най-неблагоприятният хидравлично разположен). В задънените двутръбни системи това е пръстен, минаващ през долното устройство на най-отдалечения и натоварен щранг, в еднотръбни системи - през най-отдалечения и натоварен щранг.
Например, в двутръбна отоплителна система с горно окабеляване, основният циркулационен пръстен ще премине от подстанцията през главния щранг, захранващата линия, през най-отдалечения щранг, нагревателя на долния етаж, връщащата линия към подстанция.
В системи с преминаващо движение на водата пръстенът, преминаващ през средно най-натоварения щранг, се приема за основен.
2. Основният циркулационен пръстен е разделен на секции (участъкът се характеризира с постоянен дебит на водата и същия диаметър). Диаграмата показва номерата на секциите, техните дължини и топлинни натоварвания. Топлинното натоварване на основните секции се определя чрез сумиране на топлинните натоварвания, обслужвани от тези секции. За избор на диаметъра на тръбата се използват две стойности:
а) даден дебит на водата;
б) приблизителни специфични загуби на налягане поради триене в конструктивния циркулационен пръстен RСр
.
За изчисление Rcp
дължината на главния циркулационен пръстен и проектното циркулационно налягане трябва да бъдат известни.
3. Изчисленото циркулационно налягане се определя по формулата
, (5.1)
Където
- налягане, генерирано от помпата, Pa. Практиката при проектирането на отоплителна система показа, че е най-препоръчително налягането на помпата да бъде равно на
, (5.2)
Където
- сумата от дължините на участъците на главния циркулационен пръстен;
- естественото налягане, възникващо при охлаждане на водата в устройства, Pa, може да се определи като
, (5.3)
Където
- разстояние от центъра на помпата (асансьора) до центъра на устройството на долния етаж, m.
Коефициент на стойност
може да се определи от таблица 5.1.
Таблица 5.1 - Стойност
в зависимост от изчислената температура на водата в отоплителната система
(
), 0 ° С
, kg / (m 3 K)
Рентабилността на топлинния комфорт в къщата се осигурява от изчисляването на хидравликата, нейното висококачествено инсталиране и правилната работа. Основните компоненти на отоплителната система са източник на топлина (котел), отоплителна мрежа (тръби) и устройства за пренос на топлина (радиатори). За ефективно захранване с топлина е необходимо да се поддържат първоначалните параметри на системата при всяко натоварване, независимо от сезона.
Преди началото извършват се хидравлични изчисления:
- Събиране и обработка на информация за обекта с цел:
- определяне на необходимото количество топлина;
- избор на схема за отопление.
- Термично изчисление на отоплителната система с обосновка:
- обеми на топлинна енергия;
- товари;
- загуба на топлина.
Ако отоплението с топла вода е признато за най-добрият вариант, се извършва хидравлично изчисление.
Изчисленията са извършени в Excel. Крайният резултат може да се види в края на инструкциите.
Основни уравнения за хидравлично изчисление на газопровод
За да се изчисли движението на газ през тръбите, се вземат стойностите на диаметъра на тръбата, разхода на гориво и загубата на глава. Изчислява се в зависимост от характера на движението. С ламинарно - изчисленията се извършват строго математически по формулата:
Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 kg / m2 (20), където:
- ∆Р - kgm2, загуба на глава поради триене;
- ω - m / sec, скорост на горивото;
- D - m, диаметър на тръбопровода;
- L - m, дължина на тръбопровода;
- μ - kg сек / m2, вискозитет на течността.
При турбулентно движение е невъзможно да се приложат точни математически изчисления поради хаотичния характер на движението. Следователно се използват експериментално определени коефициенти.
Изчислено по формулата:
Р1 - Р2 = (λ * ω2 * L * ρ) / 2g * D (21), където:
- Р1 и Р2 - налягане в началото и в края на тръбопровода, кг / м2;
- λ - безразмерен коефициент на съпротивление;
- ω - m / sec, средна скорост на газа над участъка на тръбата;
- ρ - kg / m3, плътност на горивото;
- D - m, диаметър на тръбата;
- g - m / sec2, ускорение на гравитацията.
Видео: Основи на хидравличното изчисление на газопроводи
Избор на въпроси
- Михаил, Липецк - Какви остриета за рязане на метал да използвам?
- Иван, Москва - Какво представлява GOST на валцуваната ламарина?
- Максим, Твер - Какви стелажи за съхранение на валцуван метал са по-добри?
- Владимир, Новосибирск - Какво означава ултразвукова обработка на метали без използване на абразивни вещества?
- Валери, Москва - Как да изковате нож от лагер със собствените си ръце?
- Станислав, Воронеж - Какво оборудване се използва за производството на въздуховоди от поцинкована стомана?
Изчисляване на местните съпротивления
В тръбата и фитингите възникват локални съпротивления. Стойността на тези показатели се влияе от:
- грапавост на вътрешната повърхност на тръбата;
- наличието на места за разширение или свиване на вътрешния диаметър на тръбопровода;
- завои;
- дължина;
- наличието на тройници, сферични кранове, балансиращи устройства и техния брой.
Съпротивлението се изчислява за всяка секция, която се характеризира с постоянен диаметър и постоянен дебит (в съответствие с топлинния баланс на помещението).
Първоначални данни за изчислението:
- дължината на изчисления участък - l, m;
- диаметър на тръбата - d, mm;
- предварително зададена скорост на охлаждащата течност - u, mm;
- характеристиките на управляващите клапани, предоставени от производителя;
- коефициент на триене (зависи от материала на тръбата), λ;
- загуби от триене - ∆Pl, Pa;
- плътност на охлаждащата течност (изчислена) - ρ = 971,8 kg / m3;
- дебелина на стената на тръбата - dн х δ, mm;
- еквивалентна грапавост на тръбата - ke, mm.
Спадът на налягането - ∆P в мрежовия участък се изчислява по формулата на Дарси-Вайсбах.
Символът ξ във формулата означава коефициент на локално съпротивление.
Ако в къщата има печка, тя ще може да отоплява само малка стая. Инсталирането на отоплителни батерии в частна къща с голяма площ е задължително, тъй като в противен случай стаите, отдалечени от печката, няма да се отопляват.
Основните характеристики на газовия котел Buderus са представени в този преглед.
Ще ви разкажем как да стартирате газов котел в тази статия.
Защо е необходимо да се изчисли газопроводът
По всички участъци на газопровода се извършват изчисления, за да се идентифицират местата, където е възможно да се появят възможни съпротивления в тръбите, променящи скоростта на подаване на гориво.
Ако всички изчисления са направени правилно, тогава може да се избере най-подходящото оборудване и да се създаде икономичен и ефективен дизайн на целия дизайн на газовата система.
Това ще ви спести от ненужни, надценени показатели по време на експлоатация и разходи в строителството, които биха могли да бъдат по време на планирането и монтажа на системата без хидравлично изчисление на газопровода.
Има по-добра възможност за избор на желания размер в напречно сечение и тръбни материали за по-ефективно, бързо и стабилно подаване на синьо гориво до планираните точки на газопроводната система.
Осигурен е оптималният режим на работа на целия газопровод.
Разработчиците получават финансови ползи, като същевременно спестяват от покупки на техническо оборудване и строителни материали.
Правилното изчисление на газопровода се прави, като се вземат предвид максималните нива на разход на гориво през периодите на масово потребление. Всички индустриални, общински, индивидуални нужди на домакинствата са взети под внимание.
Преглед на програмата
За удобство на изчисленията се използват аматьорски и професионални програми за изчисляване на хидравликата.
Най-популярен е Excel.
Можете да използвате онлайн изчислението в Excel Online, CombiMix 1.0 или онлайн калкулатора за хидравлично изчисление. Стационарната програма е избрана, като се вземат предвид изискванията на проекта.
Основната трудност при работа с такива програми е липсата на познания за основите на хидравликата. В някои от тях няма декодиране на формули, не се разглеждат характеристиките на разклоняване на тръбопроводи и изчисляването на съпротивленията в сложни вериги.
- HERZ C.O. 3.5 - изчислява, използвайки метода на специфична линейна загуба на налягане.
- DanfossCO и OvertopCO - могат да отчитат естествените циркулационни системи.
- "Flow" (Potok) - ви позволява да приложите метод на изчисление с променлива (плъзгаща се) температурна разлика в щранговете.
Необходимо е да се изяснят параметрите за въвеждане на данни за температурата - в Келвин / Целзий.
Изчисляване на обема на водата и капацитета на разширителния резервоар
Обемът на разширителния резервоар трябва да бъде равен на 1/10 от общия обем течност
За да изчислите експлоатационните характеристики на разширителен резервоар, което е задължително за всяка отоплителна система от затворен тип, ще трябва да се справите с явлението увеличаване на обема на течността в него. Този показател се оценява, като се вземат предвид промените в основните работни характеристики, включително колебанията в неговата температура. В този случай тя се променя в много широк диапазон - от стайни +20 градуса и до работни стойности в диапазона 50-80 градуса.
Ще бъде възможно да се изчисли обемът на разширителния резервоар без излишни проблеми, ако използвате груба оценка, доказана на практика. Той се основава на опита на експлоатационното оборудване, според който обемът на разширителния резервоар е приблизително една десета от общото количество охлаждаща течност, циркулираща в системата.
В този случай се вземат предвид всички негови елементи, включително радиатори за отопление (батерии), както и водната риза на котелното тяло. За да определите точната стойност на необходимия индикатор, ще трябва да вземете паспорта на използваното оборудване и да намерите в него елементите относно капацитета на батериите и работния резервоар на котела
След определянето им не е трудно да се намери излишък на охлаждаща течност в системата. За това първо се изчислява площта на напречното сечение на полипропиленовите тръби и след това получената стойност се умножава по дължината на тръбопровода. След обобщаване за всички клонове на отоплителната система към тях се добавят номерата за радиаторите и котела, взети от паспорта. След това една десета се брои от общия брой.
Изчисляване на параметрите на охлаждащата течност
Количеството охлаждаща течност в 1 м от тръбата, в зависимост от диаметъра
Изчисляването на охлаждащата течност се свежда до определянето на следните показатели:
- скоростта на движение на водните маси през тръбопровода с посочените параметри;
- средната им температура;
- консумация на носител, свързана с изискванията за производителност на отоплителното оборудване.
Известните формули за изчисляване на параметрите на охлаждащата течност (като се вземе предвид хидравликата) са доста сложни и неудобни в практическата употреба. Онлайн калкулаторите използват опростен подход, който ви позволява да получите резултат с приемлива грешка за този метод.
Независимо от това, преди да започнете инсталацията, е важно да се притесните за закупуването на помпа с показатели, не по-ниски от изчислените. Само в този случай има увереност, че изискванията за системата съгласно този критерий са напълно изпълнени и че тя е в състояние да затопли помещението до комфортни температури.
Видове радиатори
По отношение на това кое отопление е по-добро за частна къща, прегледите на собствениците са доста разнообразни, но що се отнася до радиаторите, много предпочитат алуминиеви модели. Факт е, че мощността на отоплителните батерии зависи от материала. Те са биметални, чугунени и алуминиеви.
Една секция на биметалния радиатор има стандартна мощност 100-180 W, чугун - 120-160 W и алуминий - 180-205 W.
Когато купувате радиатори, трябва да разберете от какъв материал са направени, тъй като именно този индикатор е необходим за правилното изчисляване на мощността.
Хоризонтални и вертикални оформления
Такава отоплителна система е разделена на хоризонтални и вертикални схеми по местоположението на тръбопровода, свързващ всички устройства и устройства в едно цяло.
Вертикален отоплителен кръг се различава от другите по това, че в този случай всички необходими устройства са свързани към вертикален щранг.
Въпреки че компилацията му в крайна сметка ще излезе малко по-скъпа, но стабилната работа няма да бъде възпрепятствана от застоя на въздуха и задръстванията. Това решение е най-подходящо за собствениците на апартаменти в сграда с много етажи, тъй като всички отделни етажи са свързани отделно.
Двутръбната отоплителна система с хоризонтален кръг е идеална за едноетажна жилищна сграда с относително голяма дължина, в която е по-лесно и по-рационално да се свържат всички налични радиаторни отделения към хоризонтален тръбопровод.
И двата типа вериги на отоплителната система могат да се похвалят с отлична хидравлична и температурна стабилност, само в първата ситуация, във всеки случай, ще е необходимо да се калибрират щранговете, разположени вертикално, а във втория - хоризонтални контури.
Определяне на устойчивост
Често инженерите се сблъскват с изчисленията на системите за топлоснабдяване за големи съоръжения. Такива системи изискват голям брой отоплителни устройства и стотици текущи метри тръби. Можете да изчислите хидравличното съпротивление на отоплителната система, като използвате уравнения или специални автоматизирани програми.
За да се определят относителните топлинни загуби за сцепление в линията, се използва следното приблизително уравнение: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Използването на това уравнение е оправдано за скорости, които не надвишават 1,25 m / s.
Ако стойността на консумацията на топла вода е известна, тогава се използва приблизително уравнение за намиране на напречното сечение вътре в тръбата: d = 0,75 √G (mm). След получаване на резултата ще трябва да се обърнете към специална таблица, за да получите напречното сечение на условния проход.
Най-досадната и трудоемка задача ще бъде да се изчисли локалното съпротивление в тръбните фитинги, регулиращите клапани, вентилите и нагревателите.
Определяне на загубите на налягане в тръбите
Съпротивлението срещу загуба на налягане във веригата, през която циркулира охлаждащата течност, се определя като тяхната обща стойност за всички отделни компоненти. Последните включват:
- загуба в първи верига, обозначена като ∆Plk;
- местни разходи за топлоносителя (∆Plm);
- спад на налягането в специални зони, наречени „топлинни генератори“ с обозначение ∆Ptg;
- загуби вътре в вградената система за топлообмен ∆Pto.
След сумиране на тези стойности се получава желаният индикатор, който характеризира общото хидравлично съпротивление на системата ∆Pco.
В допълнение към този обобщен метод съществуват и други методи за определяне на загубата на глава в полипропиленови тръби. Един от тях се основава на сравнение на два показателя, обвързани с началото и края на тръбопровода. В този случай загубата на налягане може да се изчисли, като просто се извадят началните и крайните му стойности, определени от два манометра.
Друга възможност за изчисляване на желания показател се основава на използването на по-сложна формула, която отчита всички фактори, които влияят на характеристиките на топлинния поток. Следното съотношение отчита преди всичко загубата на течност в главата поради голямата дължина на тръбопровода.
- h - загуба на течност в главата, в разглеждания случай, измерена в метри.
- λ - коефициент на хидравлично съпротивление (или триене), определен по други изчислителни методи.
- L е общата дължина на обслужвания тръбопровод, която се измерва в текущи метри.
- D е вътрешният стандартен размер на тръбата, който определя обема на потока на охлаждащата течност.
- V е дебитът на флуида, измерен в стандартни единици (метър в секунда).
- Символът g е ускорението поради гравитацията, равно на 9,81 m / s2.
Загубите на налягане възникват поради триенето на течността върху вътрешната повърхност на тръбите
Загубите, причинени от висок коефициент на хидравлично триене, представляват голям интерес. Това зависи от грапавостта на вътрешните повърхности на тръбите. Използваните в този случай съотношения са валидни само за стандартните заготовки с кръгла тръба. Крайната формула за намирането им изглежда така:
- V е скоростта на движение на водните маси, измерена в метри / секунда.
- D е вътрешният диаметър, определящ свободното пространство за движение на охлаждащата течност.
- Коефициентът в знаменателя показва кинематичния вискозитет на течността.
Последният индикатор се отнася до постоянни стойности и се намира в специални таблици, публикувани в големи количества в Интернет.
Хидравлично балансиране
Балансирането на спада на налягането в отоплителната система се извършва посредством контролни и спирателни клапани.
Хидравличното балансиране на системата се основава на:
- проектно натоварване (масов дебит на охлаждащата течност);
- данни за динамично съпротивление от производители на тръби;
- броят на местните съпротивления в разглеждания район;
- технически характеристики на фитингите.
Характеристиките за настройка - спад на налягането, закрепване, капацитет на потока - се задават за всеки клапан. Според тях се определят коефициентите на потока на охлаждащата течност във всеки щранг и след това във всяко устройство.
Загубата на налягане е право пропорционална на квадрата на дебита на охлаждащата течност и се измерва в kg / h, където
S е произведението на динамичното специфично налягане, изразено в Pa / (kg / h), и намаления коефициент за локалните съпротивления на участъка (ξpr).
Намаленият коефициент ξпр е сумата от всички съпротивления на локалната система.
Изчисляване на хидравликата на отоплителните канали
Компетентно изчислената хидравлика позволява правилното разпределение на диаметъра на тръбата в цялата система
Хидравличното изчисление на отоплителната система обикновено се свежда до избора на диаметрите на тръбите, положени в отделни участъци от мрежата. При провеждането му трябва да се вземат предвид следните фактори:
- стойността на налягането и неговите разлики в тръбопровода при дадена скорост на циркулация на охлаждащата течност;
- прогнозния му разход;
- типични размери на използваните тръбни продукти.
При изчисляването на първия от тези параметри е важно да се вземе предвид капацитетът на помпеното оборудване. Трябва да е достатъчно за преодоляване на хидравличното съпротивление на отоплителните кръгове. В този случай общата дължина на полипропиленовите тръби е от решаващо значение, с увеличаване, при което се увеличава общото хидравлично съпротивление на системите като цяло.
Въз основа на резултатите от изчислението се определят показателите, които са необходими за последващата инсталация на отоплителната система и отговарят на изискванията на действащите стандарти.
В този случай общата дължина на полипропиленовите тръби е от решаващо значение, с увеличаване, при което се увеличава общото хидравлично съпротивление на системите като цяло. Въз основа на резултатите от изчислението се определят показателите, необходими за последващо инсталиране на отоплителната система и отговарящи на изискванията на настоящите стандарти.
Какво е хидравлично изчисление
Това е третият етап в процеса на създаване на отоплителна мрежа. Това е система от изчисления, която ви позволява да определите:
- диаметър и производителност на тръбите;
- локални загуби на налягане в обектите;
- изисквания за хидравлично балансиране;
- загуба на налягане в цялата система;
- оптимална консумация на вода.
Според получените данни се извършва избор на помпи.
За сезонно жилище, при липса на електричество в него, е подходяща отоплителна система с естествена циркулация на охлаждащата течност (връзка към прегледа).
Основната цел на хидравличното изчисление е да се гарантира, че прогнозните разходи за елементите на веригата съвпадат с действителните (експлоатационни) разходи. Количеството охлаждаща течност, постъпващо в радиаторите, трябва да създаде топлинен баланс вътре в къщата, като се вземат предвид външните температури и тези, които се задават от потребителя за всяка стая според нейното функционално предназначение (мазе +5, спалня +18 и т.н.) .
Сложни задачи - минимизиране на разходите:
- капитал - монтаж на тръби с оптимален диаметър и качество;
- оперативен:
- зависимост на разхода на енергия от хидравличното съпротивление на системата;
- стабилност и надеждност;
- безшумност.
Замяната на централизирания режим на отопление с индивидуален опростява методологията за изчисление
За офлайн режим са приложими 4 метода хидравлично изчисление на отоплителната система:
- специфични загуби (стандартно изчисляване на диаметъра на тръбата);
- по дължини, намалени до един еквивалент;
- според характеристиките на проводимост и съпротивление;
- сравнение на динамичния натиск.
Първите два метода се използват с постоянен спад на температурата в мрежата.
Последните две ще помогнат за разпределяне на топлата вода през пръстените на системата, ако температурната разлика в мрежата престане да съответства на разликата в щранговете / клоните.
