A fűtési rendszer hidraulikus kiszámítása egy adott példán

A magánház elrendezésénél a melegvíz-cirkuláción alapuló fűtés a leggyakoribb lehetőség. Az illetékes rendszer tervezéséhez előzetes elemzési eredményekkel, a fűtési rendszer úgynevezett hidraulikus számításával kell rendelkezni, amely a hálózat minden szakaszában a nyomást összekapcsolja a csőátmérővel.

A bemutatott cikk részletesen leírja a számítási technikát. A műveletek algoritmusának jobb megértése érdekében egy konkrét példa segítségével megvizsgáltuk a számítási eljárást.

A leírt sorrend betartása mellett meghatározható a fővezeték optimális átmérője, a fűtőkészülékek száma, a kazánteljesítmény és a rendszer egyedi paraméterei, amelyek a hatékony egyéni hőellátás megszervezéséhez szükségesek.

A hidraulikus számítás fogalma

A fűtési rendszerek technológiai fejlesztésének meghatározó tényezője a szokásos energiamegtakarítás. A pénz megtakarítás iránti vágy gondosabb megközelítést alkalmaz a ház tervezéséhez, az anyagok kiválasztásához, a beépítéshez és a fűtés üzemeltetéséhez.

Ezért, ha úgy dönt, hogy egyedi és elsősorban gazdaságos fűtési rendszert hoz létre lakására vagy otthonára, akkor javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a számítási és tervezési szabályokkal.

A rendszer hidraulikus számításának meghatározása előtt világosan és egyértelműen meg kell értenie, hogy egy lakás és egy ház külön fűtési rendszere feltételesen nagyságrenddel nagyobb, mint egy nagy épület központi fűtési rendszere.

A személyes fűtési rendszer alapvetően eltérő megközelítésen alapul a hő és az energia fogalma szempontjából.

A hidraulikus számítás lényege, hogy a hűtőfolyadék áramlási sebességét nem előre állítják be, a tényleges paraméterekhez való jelentős közelítéssel, hanem úgy határozzák meg, hogy a csőátmérőket összekapcsolják a rendszer összes gyűrűjében lévő nyomásparaméterekkel

Elegendő ezen rendszerek triviális összehasonlítása a következő paraméterek szerint.

1. A központi fűtési rendszer (kazánház-lakás) alapvető energiatípuson alapszik - szén, gáz. Egy autonóm rendszerben szinte bármilyen anyagot használhat, amelynek magas égéshője nagy, vagy több folyékony, szilárd, szemcsés anyag kombinációját használhatja.
2. A DSP a hagyományos elemekre épül: fémcsövekre, „ügyetlen” elemekre, elzáró szelepekre. Az egyedi fűtési rendszer lehetővé teszi a különféle elemek kombinálását: többrészes radiátorok jó hőelvezetéssel, csúcstechnológiás termosztátok, különféle csövek (PVC és réz), csaptelepek, dugók, szerelvények és természetesen a saját gazdaságosabb kazánok, cirkulációs szivattyúk.
3. Ha bemegy egy tipikus, körülbelül 20–40 évvel ezelőtt épült panelház lakásába, látjuk, hogy a fűtési rendszer 7-cellás akkumulátor jelenléte esetén a lakás minden szobájában az ablak alatt van, plusz egy függőleges cső az egész házon (emelkedőn), amellyel "kommunikálhat" szomszédok fent / alatt. Függetlenül attól, hogy ez egy önálló fűtési rendszer (ASO), lehetővé teszi bármilyen bonyolult rendszer felépítését, figyelembe véve a lakás lakóinak egyéni kívánságait.
4. A DSP-vel ellentétben egy különálló fűtési rendszer meglehetősen lenyűgöző paraméter-listát vesz figyelembe, amelyek befolyásolják az átvitelt, az energiafogyasztást és a hőveszteséget. A környezet hőmérsékleti állapota, a szükséges hőmérsékleti tartomány a helyiségekben, a helyiség területe és térfogata, az ablakok és ajtók száma, a helyiség célja stb.

Így a fűtési rendszer hidraulikus számítása (GRSO) a fűtési rendszer kiszámított jellemzőinek feltételes halmaza, amely átfogó információkat nyújt a paraméterekről, például a cső átmérőjéről, radiátorok száma és szelepek.

Az ilyen típusú radiátort a posztszovjet tér legtöbb panelházában telepítették. Anyagmegtakarítás és a „arc” tervezési ötlet hiánya

A GRSO lehetővé teszi a megfelelő gyűrűs vízszivattyú (fűtőkazán) kiválasztását a melegvíznek a fűtési rendszer végső elemeire (radiátorok) történő szállításához, és végül a legkiegyensúlyozottabb rendszerrel rendelkezik, ami közvetlenül befolyásolja a ház fűtéséhez szükséges pénzügyi beruházásokat.

Egy másik típusú fűtési radiátor a DSP-hez. Ez sokoldalúbb termék, amelynek tetszőleges számú éle lehet. Így növelheti vagy csökkentheti a hőátadási területet

A számítási lépések sorrendje

A fűtési rendszer kiszámításáról beszélve megjegyezzük, hogy ez az eljárás a leginkább félreérthető és legfontosabb a tervezés szempontjából.

A számítás elvégzése előtt el kell készítenie a jövőbeli rendszer elemzését, például:

• állítsa be a hőmérleget a lakás minden szobájában, különös tekintettel minden egyes szobára;
• válasszon termosztátokat, szelepeket és nyomásszabályozókat;
• azonosítsa a rendszer azon területeit, ahol a hőhordozó maximális és minimális fogyasztású.

Ezenkívül meg kell határozni a hűtőfolyadék általános szállítási sémáját: teljes és kicsi kör egycsöves rendszer vagy kétcsöves autópálya.

A hidraulikus számítás eredményeként a hidraulikus rendszer számos fontos jellemzőjét megkapjuk, amelyek választ adnak a következő kérdésekre:

• mennyi legyen a hőforrás ereje;
• mennyi a hűtőfolyadék áramlási sebessége és sebessége;
• milyen hőátvezető szükséges a hővezeték fővezetékének;
• milyen hőveszteség és maga a hűtőfolyadék tömege.

A hidraulikus számítás másik fontos szempontja a rendszer összes alkatrészének (ágainak) kiegyensúlyozási (összekapcsolási) folyamata szélsőséges hőmérsékleti körülmények között, vezérlőberendezések segítségével.

A fűtési termékeknek több fő típusa létezik: öntöttvas és alumínium több szekcióval, acéllemez, bimetál radiátorok és melegítők. De a leggyakoribb az alumínium több szekciójú radiátor

A csővezeték települési területe egy szakasz, amelynek maga a csővezeték állandó átmérője van, valamint változatlan melegvíz-áramlás, amelyet a helyiségek hőmérlegének képlete határoz meg. A tervezési zónák felsorolása szivattyú vagy hőforrás alapján kezdődik.

A példa kezdeti feltételei

A hidraulikus téves számítás összes részletének pontosabb ismertetése céljából a hagyományos ház konkrét példáját vesszük. Raktáron van egy klasszikus 2 szobás apartman panelekből, összterületük 65,54 m², amely tartalmaz két szobát, egy konyhát, külön WC-t és fürdőszobát, dupla folyosót, két erkélyt.

Üzembe helyezés után a következő információkat kaptuk a lakás felkészültségéről. A leírt apartman magában foglalja a monolit vasbeton szerkezetekből készült gitt és alapozott falakat, kétkamrás üvegekkel ellátott profilablakokat, csigapréselt belső ajtókat és kerámialapokat a fürdőszoba padlóján.

Egy tipikus 9 emeletes panelház, négy bejárattal. Minden emeleten 3 apartman található: egy 2 szobás és két 3 szobás. A lakás az ötödik emeleten található

Ezenkívül a bemutatott ház már felszerelve rézvezetékeket, adagolókat és különálló pajzsot, gáztűzhelyet, fürdőkádot, mosdókagylót, WC-t, fűtött törölközőtartót, mosogatót.

És ami a legfontosabb: a nappali, a fürdőszoba és a konyha már rendelkezik alumínium fűtőtesttel. A csövekkel és a kazánnal kapcsolatos kérdés nyitva marad.

Az adatok gyűjtésének módja

A rendszer hidraulikus számítása nagyrészt a fűtés kiszámításához kapcsolódó számításokon alapszik, amelyek a helyiség felületén vannak.

Ezért a következő információkkal kell rendelkeznie:

• az egyes helyiségek területe;
• az ablak- és ajtócsatlakozók mérete (a belső ajtóknak szinte nincs hatása a hőveszteségre);
• éghajlati viszonyok, a régió sajátosságai.

A következő adatok alapján fogunk folytatni. A közös helyiség területe 18,83 m², hálószoba - 14,86 m², konyha - 10,46 m², erkély - 7,83 m² (mennyiség), folyosó - 9,72 m² (mennyiség), fürdőszoba - 3,60 m², WC - 1,5 m². Bejárati ajtók - 2,20 m², a közös helyiség ablaka - 8,1 m², hálószoba ablaka - 1,96 m², konyhaablak - 1,96 m².

A lakás falainak magassága 2 méter 70 cm, a külső falak B7 osztályú betonból készülnek, plusz belső vakolat, 300 mm vastag.Belső falak és válaszfalak - csapágy 120 mm, közönséges - 80 mm. B15 osztályú betonlemezek padlója és ennek megfelelően mennyezete, vastagsága 200 mm.

A lakás elrendezése lehetőséget kínál egy, a konyhán, a hálószobán és a közös helyiségen átmenő fűtőág létrehozására, melynek átlaghőmérséklete a szobákban 20–22 ° C lesz (+)

Mi a helyzet a környezettel? A lakás egy házban található, amely egy kisváros mikrokerületének közepén található. A város egy bizonyos alföldön fekszik, a tengerszint feletti magasság 130-150 m. Az éghajlat mérsékelt kontinentális, hideg tél és meglehetősen meleg nyár.

Az éves átlagos hőmérséklet + 7,6 ° C. Januári átlaghőmérséklet -6,6 ° C, július + 18,7 ° C. Szél - 3,5 m / s, átlagos páratartalom - 74%, csapadék 569 mm.

A térség éghajlati viszonyát elemezve meg kell jegyezni, hogy a hőmérséklet széles tartományával kell foglalkoznunk, ami viszont befolyásolja a lakás fűtési rendszerének beállítására vonatkozó különleges követelményt.

Hőgenerátor teljesítménye

A fűtési rendszer egyik fő alkotóeleme a kazán: elektromos, gázüzemű, kombinált - ebben a szakaszban nem számít. Mivel a legfontosabb tulajdonsága fontos számunkra - az energia, azaz az az időegységre eső energiamennyiség, amely a fűtésre fordul.

Maga a kazán teljesítményét az alábbi képlet határozza meg:

W kazán = (S szoba * W üzlet) / 10,

ahol:

• Spomesch - az összes fűtést igénylő helyiség összege;
• Wudel - sajátos hatalom, figyelembe véve a hely éghajlati viszonyát (ezért kellett megismerni a régió éghajlatát).

Mi a jellemző, hogy a különböző éghajlati övezetekhez a következő adatokkal rendelkezünk:

• északi területeken - 1,5 - 2 kW / m²;
• központi zóna - 1 - 1,5 kW / m²;
• déli régiók - 0,6 - 1 kW / m².

Ezek az adatok meglehetősen önkényesek, mindazonáltal egyértelmű numerikus választ adnak a lakás fűtési rendszerére gyakorolt ​​környezeti hatásokra vonatkozóan.

Ez a térkép éghajlati zónákat mutat, különböző hőmérsékleti viszonyokkal. A ház elhelyezkedése a zónához viszonyítva és mennyit kell költeni egy méter négyzetkilométernyi energia melegítésére (+)

A fűtendő lakás felületének összege megegyezik a lakás teljes területével és egyenlő: 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (mínusz az erkély). A kazán fajlagos teljesítménye a hideg télű központi régióban 1,4 kW / m2. Így példánkban a fűtőkazán számított teljesítménye 8,08 kW-nak felel meg.

Dinamikus folyadékparaméterek

Folytatjuk a számítás következő szakaszát - a hűtőközeg-fogyasztás elemzését. A legtöbb esetben a lakás fűtési rendszere különbözik a többi rendszertől - ennek oka a fűtőlapok száma és a csővezeték hossza. A nyomást a rendszeren átmenő függőleges áramlás további „hajtóerejeként” használják.

Az egy- és többszintes magánépületekben a régi panel típusú apartmanépületekben nagynyomású fűtési rendszereket használnak, amelyek lehetővé teszik a hőkibocsátó anyag elágazó, többgyűrűs fűtési rendszer minden szakaszára szállítását és a víz felépítését az épület teljes magasságára (a 14. emeletig).

Éppen ellenkezőleg, egy közönséges, 2 vagy 3 szobás, független fűtéssel rendelkező apartmanban nincs ilyen sokféle gyűrű és rendszer-elágazás, legfeljebb három áramkört tartalmaz.

Ez azt jelenti, hogy a hűtőközeget a vízáramlás természetes folyamatával szállítják. De használhat is keringető szivattyúk, a fűtést gáz / elektromos kazán biztosítja.

Javasoljuk cirkulációs szivattyú használatát 100 m feletti helyiségek fűtésére². A szivattyút a kazán elõtt és után is felszerelhetjük, de általában visszatérõre helyezzük - alacsonyabb hordozó hõmérséklet, kevesebb levegõellátás, hosszabb szivattyú élettartama

A fűtési rendszerek tervezésével és felszerelésével foglalkozó szakemberek két fő megközelítést határoznak meg a hűtőfolyadék térfogatának kiszámítása szempontjából:

1. A rendszer tényleges kapacitása szerint. Az üregek összes térfogatát, kivétel nélkül, ahol meleg víz áramlik, összegezzük: az egyes csőszakaszok, radiátorok szakaszai stb. De ez meglehetősen időigényes lehetőség.
2. Kazánteljesítmény szerint. Itt a szakértők véleménye nagyon eltérő volt, egyesek szerint 10, mások 15 liter / kazán egységnyi kapacitás.

Pragmatikus szempontból figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a fűtési rendszer valószínűleg nemcsak meleg vizet szolgáltat a helyiségnek, hanem melegíti a vizet a fürdő / zuhanyzó, mosdó, mosogató és szárító számára, és talán hidromasszázshoz vagy jacuzzihoz is. Ez az opció egyszerűbb.

Ezért ebben az esetben javasoljuk, hogy 13,5 litert telepítsen egységnyi egységre. Szorozzuk meg ezt a számot a kazán teljesítményével (8,08 kW), és így kapjuk a kiszámított vízmennyiséget - 109,08 liter.

A hűtőfolyadék kiszámított sebessége a rendszerben pontosan az a paraméter, amely lehetővé teszi a fűtőrendszerhez tartozó csőátmérő kiválasztását.

Ezt a következő képlettel kell kiszámítani:

V = (0,86 * W * k) / t-tól,

ahol:

• W - kazánteljesítmény;
• t - a szállított víz hőmérséklete;
• hogy - a víz hőmérséklete a visszatérő körben;
• k - a kazán hatékonysága (0,95 gázkazánnál).

A számított adatok helyettesítésével a következő képletben kapjuk a következőket: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80-60 = 6601,36 / 20 = 330 kg / h. Így egy órán belül 330 l hűtőfolyadék (víz) mozog a rendszerben, és a rendszer kapacitása körülbelül 110 l.

Cső átmérő meghatározása

A fűtési csövek átmérőjének és vastagságának végleges meghatározásához a hőveszteség kérdését kell megvitatni.

A maximális hőmennyiség a falakon keresztül hagyja el a helyiséget - akár 40%, az ablakon keresztül - 15%, a padlón - 10%, és minden más a mennyezeten / tetőn keresztül. A lakást elsősorban ablakok és erkélymodulok veszteségek jellemzik

A fűtött helyiségekben többféle hőveszteség létezik:

1. Csőnyomás veszteség. Ez a paraméter közvetlenül arányos a cső belső súrlódási veszteségének (a gyártó által biztosított) szorzatával a cső teljes hosszában. A jelenlegi feladatot figyelembe véve azonban az ilyen veszteségeket figyelmen kívül lehet hagyni.
2. Fejveszteség a helyi csőellenállásnál - A szerelvények és a belső berendezések hőköltségei. Figyelembe véve a probléma körülményeit, kis számú illesztési kanyart és a radiátorok számát, ezeket a veszteségeket elhanyagolni lehet.
3. Hőveszteség a lakás helyétől függően. Van egy másik típusú hőköltség, de ezek inkább a szoba helyének az épület többi részéhez viszonyított helyzetéhez kapcsolódnak. Egy átlagos lakás esetén, amely a ház közepén helyezkedik el, és balra / jobbra / felül / alul szomszédos más apartmanokkal, a hőveszteség az oldalfalakon, a mennyezeten és a padlón gyakorlatilag „0”.

A veszteségeket csak a lakás elején - az erkélyen és a közös helyiség központi ablakon keresztül - lehet figyelembe venni. Ezt a kérdést azonban lezárják, mivel az egyes radiátorokhoz 2-3 szakasz van hozzáadva.

A csövek átmérőjének értékét a hűtőfolyadék áramlása és annak cirkulációs sebessége alapján választják meg

A fenti információk elemzésénél érdemes megjegyezni, hogy a melegvíz melegvíz kiszámított sebességére a fűtési rendszerben a vízszemcsék vízszintes helyzetben 0,3-0,7 m / s vízszintes helyzetben lévő vízszemcsék mozgásának táblázatos sebessége ismert.

A mester segítése érdekében bemutatjuk az úgynevezett számítási ellenőrző listát a fűtési rendszer tipikus hidraulikus számításához:

• adatgyűjtés és a kazánteljesítmény kiszámítása;
• a hőhordozó térfogata és sebessége;
• hőveszteség és csőátmérő.

Ha tévesen számol, akkor elég nagy csőátmérőt kap, hogy blokkolja a hűtőfolyadék kiszámított térfogatát. Ez a probléma megoldható a kazán elmozdulásának növelésével vagy egy kiegészítő tágulási tartály hozzáadásával.

Webhelyünkön található egy cikksor, amely a fűtési rendszer kiszámítására szolgál, javasoljuk, hogy olvassa el:

1. Fűtési rendszer termikus kiszámítása: hogyan lehet helyesen kiszámítani a rendszer terhelését
2. A vízmelegítés kiszámítása: képletek, szabályok, kivitelezési példák
3. Egy épület hőtechnikai számítása: a számítás elvégzéséhez szükséges specifikumok és képletek + gyakorlati példák

Következtetések és hasznos videó a témáról

A fűtőközeg természetes és kényszerű cirkulációs rendszereinek jellemzői, előnyei és hátrányai:

Összegezve a hidraulikus számítás számításait, eredményeként megkaptuk a jövőbeli fűtési rendszer sajátos fizikai jellemzőit.

Természetesen ez egy egyszerűsített számítási séma, amely hozzávetőleges adatokat ad a tipikus kétszobás apartman fűtési rendszerének hidraulikus számításáról.

Megpróbál önállóan elvégezni a fűtési rendszer hidraulikus számítását? Vagy talán nem értenek egyet a kijelentéssel? Örömmel várjuk észrevételeit és kérdéseit - az alábbiakban található a visszajelzési blokk.