Topik artikel ini adalah pengiraan rangkaian bekalan air di sebuah rumah persendirian. Oleh kerana skim bekalan air pondok kecil biasa tidak terlalu rumit, kita tidak perlu masuk ke hutan rumus rumit; namun, pembaca perlu mengasimilasi sejumlah teori.
Keretakan sistem bekalan air rumah persendirian. Seperti sistem kejuruteraan lain, sistem ini memerlukan pengiraan awal.
Ciri-ciri pendawaian pondok
Sebenarnya, apakah sistem penyediaan air di rumah persendirian lebih mudah daripada di bangunan pangsapuri (tentu saja, selain jumlah kelengkapan paip)?
Terdapat dua perbezaan asas:
- Dengan air panas, sebagai peraturan, tidak perlu memberikan peredaran berterusan melalui riser dan rel tuala yang dipanaskan.
Dengan adanya sisipan sirkulasi, pengiraan rangkaian bekalan air panas menjadi lebih rumit: paip-paip tersebut harus melewati diri mereka sendiri bukan sahaja air yang dibongkar oleh penduduk, tetapi juga jisim air yang terus beredar.
Dalam kes kami, jarak dari lekapan paip ke dandang, tiang atau pengikat ke saluran cukup kecil untuk mengabaikan kadar bekalan air panas ke paip.
Penting: Bagi mereka yang belum menemui skema peredaran DHW - di bangunan pangsapuri moden, riser bekalan air panas disambungkan secara berpasangan. Oleh kerana perbezaan tekanan pada tali pengikat yang dibuat oleh mesin cuci penahan, air terus diedarkan melalui riser. Ini memastikan bekalan air panas yang cepat ke pengadun dan pemanasan rel tuala yang dipanaskan sepanjang tahun di bilik mandi.
Rel tuala yang dipanaskan dipanaskan dengan peredaran berterusan melalui riser air panas.
- Sistem bekalan air di rumah persendirian dibahagikan mengikut skema jalan buntu, yang menyiratkan beban berterusan pada bahagian pendawaian tertentu. Sebagai perbandingan, pengiraan rangkaian cincin bekalan air (membolehkan setiap bahagian sistem bekalan air dihidupkan dari dua atau lebih sumber) mesti dilakukan secara berasingan untuk setiap skema sambungan yang mungkin.
Pengiraan berdasarkan kuasa undian dandang
Bagaimana dandang untuk bekalan air panas dikira dengan dandang pemanasan tidak langsung dengan jumlah yang signifikan dan penggunaan air yang tinggi dari sistem DHW?
Kuasa yang dikira sama dengan jumlah dua istilah:
- Keperluan rumah untuk panas tanpa mengambil kira faktor keselamatan;
- Daya undian dandang. Rata-rata, ia sama dengan 15 kilowatt per 100 liter isi padu.
Gorenje GV 100 Tidak Langsung (17400 watt)
Nuansa: 20% dikurangkan dari hasil penambahan, kerana penukar haba dandang tidak akan menyediakan pemanasan dan bekalan air panas dengan panas sepanjang masa.
Oleh itu, apabila Gorenje GV 100 yang terkenal dipasang di rumah kami di Sevastopol, kapasiti dandang untuk bekalan air dan pemanasan akan menjadi 10 (permintaan haba pemanasan + 17.4 permintaan haba dandang)) * 0.8 = 22. Angka tersebut diberi bulat ke nilai kilowatt terdekat.
Adakah mungkin memasang dandang dengan kapasiti lebih tinggi daripada yang dihitung dalam litar DHW dengan dandang pemanasan tidak langsung?
Ia mungkin, tetapi tidak menguntungkan kerana dua sebab:
- Harga dandang itu sendiri naik dengan cepat apabila kuasa undian meningkat;
Berikutan prestasi dandang, nombor pada tanda harga juga bertambah
- Dandang bahan api pepejal klasik, apabila beroperasi dengan pemindahan haba di bawah nominal, mengurangkan kecekapan kerana pembakaran bahan bakar yang tidak lengkap. Pengurangan penghasilan haba dapat dicapai dengan cara termudah - dengan menghadkan bekalan udara dengan peredam.
Perubahan kecekapan dandang bahan api pepejal dengan perubahan pemindahan haba
Apa yang kita fikirkan
Kita mesti:
- Anggarkan penggunaan air pada penggunaan puncak.
- Hitung keratan rentas paip air yang dapat memberikan kadar aliran ini pada kadar aliran yang boleh diterima.
Catatan: kadar aliran air maksimum di mana ia tidak menghasilkan bunyi hidraulik adalah kira-kira 1.5 m / s.
- Hitung kepala pada perlawanan akhir. Sekiranya tidak boleh diterima rendah, perlu dipertimbangkan sama ada meningkatkan diameter saluran paip, atau memasang pam perantaraan.
Tekanan rendah pada pengadun akhir tidak mungkin menyenangkan pemiliknya.
Tugas dirumuskan. Mari kita mulakan.
Penggunaan
Ini dapat dianggarkan secara kasar dengan kadar penggunaan untuk lekapan paip individu. Data, jika dikehendaki, boleh didapati dengan mudah di salah satu lampiran SNiP 2.04.01-85; untuk kemudahan pembaca, kami mengemukakan petikan daripadanya.
| Jenis peranti | Penggunaan air sejuk, l / s | Jumlah penggunaan air panas dan sejuk, l / s |
| Keran penyiraman | 0,3 | 0,3 |
| Mangkuk tandas dengan paip | 1,4 | 1,4 |
| Tandas dengan tangki air | 0,10 | 0,10 |
| Bilik mandi | 0,08 | 0,12 |
| Mandi | 0,17 | 0,25 |
| Mencuci | 0,08 | 0,12 |
| Singki | 0,08 | 0,12 |
Di bangunan pangsapuri, ketika mengira penggunaan, pekali kebarangkalian penggunaan peranti serentak digunakan. Cukup bagi kita untuk menjumlahkan penggunaan air melalui peranti yang dapat digunakan pada masa yang sama. Katakan sink, bilik mandi dan mangkuk tandas akan memberikan aliran keseluruhan 0.12 + 0.12 + 0.10 = 0.34 l / s.
Penggunaan air melalui peranti yang mampu beroperasi secara serentak dijumlahkan.
Keratan rentas
Pengiraan keratan rentas paip bekalan air boleh dilakukan dengan dua cara:
- Pemilihan mengikut jadual nilai.
- Dikira mengikut kadar aliran maksimum yang dibenarkan.
Pemilihan mengikut jadual
Sebenarnya, jadual itu tidak memerlukan komen.
| Lubang paip nominal, mm | Penggunaan, l / s |
| 10 | 0,12 |
| 15 | 0,36 |
| 20 | 0,72 |
| 25 | 1,44 |
| 32 | 2,4 |
| 40 | 3,6 |
| 50 | 6 |
Sebagai contoh, untuk kadar aliran 0.34 l / s, paip DU15 mencukupi.
Harap maklum: DN (bore nominal) kira-kira sama dengan diameter dalaman paip air dan gas. Untuk paip polimer yang ditandai dengan diameter luar, bahagian dalamnya berbeza dengan kira-kira satu langkah: katakanlah, paip polipropilena 40 mm mempunyai diameter dalaman sekitar 32 mm.
Lubang nominal kira-kira sama dengan diameter dalam.
Pengiraan kadar aliran
Pengiraan diameter sistem bekalan air dengan kadar aliran air melaluinya dapat dilakukan dengan menggunakan dua formula sederhana:
- Rumus untuk mengira luas bahagian sepanjang jejarinya.
- Rumus untuk mengira kadar aliran melalui bahagian yang diketahui pada kadar aliran yang diketahui.
Formula pertama ialah S = π r ^ 2. Di dalamnya:
- S adalah kawasan penampang yang diperlukan.
- π adalah pi (kira-kira 3.1415).
- r adalah jejari bahagian (separuh DN atau diameter dalam paip).
Formula kedua kelihatan seperti Q = VS, di mana:
- Q - penggunaan;
- V ialah kadar aliran;
- S adalah luas keratan rentas.
Untuk kemudahan pengiraan, semua nilai ditukar menjadi SI - meter, meter persegi, meter sesaat dan meter padu sesaat.
Unit SI.
Mari kirakan dengan tangan kita sendiri DU minimum paip untuk data input berikut:
- Aliran melaluinya sama 0.34 liter sesaat.
- Halaju aliran yang digunakan dalam pengiraan adalah maksimum 1.5 m / s yang dibenarkan.
Mari kita mulakan.
- Kadar aliran dalam nilai SI akan sama dengan 0,00034 m3 / s.
- Luas keratan mengikut formula kedua mestilah sekurang-kurangnya 0.00034 / 1.5 = 0.00027 m2.
- Kuadrat jejari mengikut formula pertama ialah 0.00027 / 3.1415 = 0.000086.
- Ambil punca kuasa dua nombor ini. Jejari adalah 0.0092 meter.
- Untuk mendapatkan DN atau diameter dalam, kalikan jejari dengan dua. Hasilnya ialah 0,0184 meter, atau 18 milimeter. Seperti yang anda lihat dengan mudah, ini hampir dengan kaedah yang diperoleh dengan kaedah pertama, walaupun ia tidak bertepatan dengannya.
Pengiraan mengikut isipadu dengan faktor pembetulan
Bagaimana mengira kapasiti dandang untuk bekalan dan pemanasan air panas, dengan mengambil kira semua faktor yang dinyatakan di atas?
- Nilai asas output haba ialah 40 watt per meter padu isi padu yang dipanaskan dalaman;
- Pekali wilayah diambil sama dengan:
| Purata suhu Januari, ° С | Pekali |
| 0 dan lebih tinggi | 0,7 |
| -5 — 0 | 0,9 |
| -10 | 1,1 |
| -20 | 1,3 |
| -25 | 1,5 |
| -35 | 1,8 |
| -40 ke bawah | 2 |
Suhu purata Januari untuk pelbagai wilayah di Persekutuan Rusia
- Pekali penebat dipilih dari julat nilai berikut:
| Gambar | Penerangan penebat dan pekali bangunan |
| Kekurangan penebat, logam atau dinding perisai - 3-4 |
| Pemasangan batu bata, kaca tingkap satu lapisan - 2-3 |
| Batu dinding dalam dua bata dan tingkap berlapis dua ruang tunggal - 1-2 |
| Fasad bertebat, tingkap berlapis dua - 0,6-0,9 |
- Rizab kuasa untuk kehilangan haba yang tidak dapat dihitung dan untuk memanaskan air panas dikira mengikut skema sebelumnya.
Mari ulangi pengiraan dandang kami untuk bekalan air panas dan pemanasan dengan sejumlah input tambahan:
- Ketinggian siling di rumah adalah 3 meter;
- Rumah ini terletak di Sevastopol (suhu Januari purata +3 darjah);
Dalam foto - Januari di Sevastopol
- Ia dilengkapi dengan tingkap plastik satu bilik dan dinding batu tanpa penebat tambahan setebal 40 cm.
Jadi:
- Isipadu yang dipanaskan ialah 100 * 3 = 300 m3;
- Nilai asas kuasa haba untuk pemanasan ialah 300 * 40 = 12 kW;
- Iklim Sevastopol memberi kita pekali wilayah 0,7. 12 * 0.7 = 8.4 kW;
- Pekali penebat diambil sama dengan 1.2. 1.2 * 8.4 = 10.08;
- Dengan mengambil kira faktor keselamatan dan rizab kuasa untuk operasi pemanas aliran, kami mendapat 14 kW yang sama.
Adakah berbaloi untuk menyukarkan pengiraan jika hasilnya tidak berubah?
Tentunya. Sekiranya kita secara mental menempatkan rumah kita di bandar Oymyakon, wilayah Yakutsk (suhu purata Januari -46.4 darjah), permintaan untuk haba dan, dengan itu, kapasiti pemanasan dandang yang dikira akan meningkat sebanyak 2 / 0.7 (nisbah pekali wilayah ) = 2.85 kali. Penebat fasad dan pemasangan tingkap kaca berlapis dua penjimatan tenaga di tingkap akan memotongnya menjadi dua.
Oymyakon adalah bandar paling sejuk di negara ini
Tekanan
Mari kita mulakan dengan beberapa nota umum:
- Tekanan khas dalam saluran bekalan air sejuk adalah dari 2 hingga 4 atmosfera (kgf / cm2)... Ia bergantung pada jarak ke stesen pam terdekat atau menara air, di medan, keadaan sesalur, jenis injap pada bekalan air utama dan beberapa faktor lain.
- Tekanan minimum mutlak yang membolehkan semua lekapan paip moden dan perkakas rumah menggunakan air berfungsi ialah 3 meter... Arahan untuk pemanas air seketika Atmor, misalnya, secara langsung mengatakan bahawa ambang tindak balas yang lebih rendah dari sensor tekanan yang merangkumi pemanasan adalah 0.3 kgf / cm2.
Sensor tekanan peranti dipicu pada tekanan 3 meter.
Rujukan: pada tekanan atmosfera, kepala 10 meter sepadan dengan tekanan berlebihan 1 kgf / cm2.
Dalam praktiknya, pada perlawanan akhir, lebih baik memiliki kepala minimum lima meter. Margin kecil mengimbangi kerugian dalam sambungan, injap tutup dan peranti itu sendiri.
Kita perlu mengira penurunan kepala dalam saluran panjang dan diameter yang diketahui. Sekiranya perbezaan tekanan yang sesuai dengan tekanan di saluran utama dan penurunan tekanan dalam sistem bekalan air lebih dari 5 meter, sistem bekalan air kita akan berfungsi dengan sempurna. Sekiranya kurang, anda perlu meningkatkan diameter paip, atau membukanya dengan mengepam (harganya, tentu saja, akan melebihi kenaikan kos paip kerana peningkatan diameternya dengan satu langkah ).
Jadi bagaimana pengiraan tekanan dalam rangkaian bekalan air dilakukan?
Di sini formula H = iL (1 + K) adalah sah, di mana:
- H ialah nilai penurunan tekanan yang didambakan.
- i adalah cerun hidraulik yang disebut.
- L ialah panjang paip.
- K adalah pekali yang ditentukan oleh fungsi sistem bekalan air.
Kaedah paling mudah adalah dengan menentukan K.
Ia sama dengan:
- 0.3 untuk keperluan isi rumah dan minum.
- 0.2 untuk industri atau pemadam kebakaran.
- 0.15 untuk kebakaran dan pengeluaran.
- 0.10 untuk anggota bomba.
Dalam foto terdapat sistem bekalan air api.
Tidak ada kesulitan tertentu untuk mengukur panjang saluran paip atau bahagiannya; tetapi konsep berat sebelah hidraulik memerlukan perbincangan yang berasingan.
Nilainya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:
- Kekasaran dinding paip, yang pada gilirannya, bergantung pada bahan dan usia mereka. Plastik mempunyai permukaan yang lebih halus daripada keluli atau besi tuang; di samping itu, paip keluli menjadi ditumbuhi kapur dan karat dari masa ke masa.
- Diameter paip. Hubungan terbalik beroperasi di sini: semakin kecil, semakin banyak daya tahan saluran paip terhadap pergerakan air di dalamnya.
- Kadar aliran. Dengan peningkatannya, rintangan juga meningkat.
Beberapa waktu yang lalu, perlu juga mengambil kira kerugian hidraulik pada injap; bagaimanapun, injap bebola penuh moden menghasilkan rintangan yang hampir sama dengan paip dan oleh itu dapat diabaikan dengan selamat.
Injap bola terbuka hampir tidak mempunyai ketahanan terhadap aliran air.
Mengira cerun hidraulik sendiri sangat bermasalah, tetapi, untungnya, ini tidak diperlukan: semua nilai yang diperlukan dapat dijumpai dalam jadual Shevelev yang disebut.
Untuk memberi gambaran kepada pembaca tentang apa yang dipertaruhkan, kami memaparkan pecahan kecil salah satu meja untuk paip plastik dengan diameter 20 mm.
| Penggunaan, l / s | Kelajuan aliran, m / s | 1000i |
| 0,25 | 1,24 | 160,5 |
| 0,30 | 1,49 | 221,8 |
| 0,35 | 1,74 | 291,6 |
| 0,40 | 1,99 | 369,5 |
Berapakah 1000i di lajur paling kanan jadual? Ini hanyalah nilai cerun hidraulik per 1000 meter linier. Untuk mendapatkan nilai i untuk formula kita, sudah cukup untuk membaginya dengan 1000.
Mari kita hitung penurunan tekanan dalam paip dengan diameter 20 mm dengan panjangnya sama dengan 25 meter dan kadar aliran satu setengah meter sesaat.
- Kami mencari parameter yang sesuai dalam jadual. Menurut datanya, 1000i untuk keadaan yang dijelaskan adalah 221.8; i = 221.8 / 1000 = 0.2218.
Jadual Shevelev telah dicetak berulang kali sejak penerbitan pertama.
- Ganti semua nilai ke dalam formula. H = 0.2218 * 25 * (1 + 0.3) = 7.2085 meter. Dengan tekanan pada saluran masuk sistem bekalan air 2.5 atmosfera di outlet, akan menjadi 2.5 - (7.2 / 10) = 1.78 kgf / cm2, yang lebih memuaskan.
Pengiraan kawasan sederhana
Pengiraan kasar paling mudah bagi kuasa dandang bekalan air dapat dilakukan berdasarkan keperluan untuk rumah dengan tenaga terma 100 watt per meter persegi. Oleh itu, untuk rumah dengan keluasan 100 m2, 10 kW diperlukan.
100 watt panas diambil setiap persegi kawasan yang dipanaskan
Selain itu, faktor keselamatan 1.2 diperkenalkan, yang mengimbangi kehilangan haba yang tidak dapat dihitung dan membantu mengekalkan suhu yang selesa di dalam bilik semasa cuaca sejuk. Apa penyesuaian yang dibuat oleh bekalan air panas dari dandang untuk skema ini?
Ia boleh disediakan dengan dua cara:
- Pemanas air simpanan (dandang pemanasan tidak langsung)... Dalam kes ini, faktor tambahan 1.1 diperkenalkan: dandang mengeluarkan jumlah haba yang agak kecil dari sistem pemanasan;
Skim bekalan air untuk dandang bahan api pepejal, dengan dandang pemanasan tidak langsung
- Pemanas seketika dandang litar dua... Faktor 1.2 digunakan di sini. Dengan mengambil kira faktor keselamatan, prestasi terma dandang harus melebihi anggaran permintaan haba rumah sebanyak 40 peratus. Dalam contoh kita dengan pondok 100 meter, apabila pemanasan dan bekalan air panas disambungkan, dandang harus menghasilkan 14 kW.
Sambungan sistem pemanasan dan rajah bekalan air untuk dandang litar dua
Harap maklum: dalam kes yang terakhir, rizab daya kecil untuk keperluan bekalan air panas dikaitkan dengan operasi pemanas aliran jangka pendek. Air panas jarang dimakan lebih dari setengah jam sehari, dan sistem pemanasan mempunyai inersia tertentu, jadi parameter penyejuk tidak melebihi nilai standard.
Pengiraan mudah dandang dengan bekalan air panas mengikut kawasan rumah
Skema pengiraan ini mudah, tetapi mempunyai beberapa kelemahan serius:
- Ia mengambil kira kawasan bilik yang dipanaskan, bukan kelantangannya.Sementara itu, keperluan panas di pondok dengan ketinggian siling 2.5 dan 4 meter akan sangat berbeza;
Sebuah bilik dengan siling tinggi memerlukan lebih banyak haba
- Dia mengabaikan perbezaan antara zon iklim. Seperti yang anda ketahui, kehilangan haba sebuah bangunan berkadar langsung dengan perbezaan suhu antara pedalaman dan jalan dan akan sangat berbeza di Crimea dan Yakutia;
- Ia tidak mengambil kira kualiti penebat bangunan. Untuk bata dan fasad yang dilindungi dengan lapisan bulu busa, kehilangan haba akan berbeza dengan ketara.
Penebat fasad dapat mengurangkan kehilangan haba dengan ketara
