Heat Supply News Magazine nr. 1, 2005, www.ntsn.ru

Ph.D. O.D. Samarin, førsteamanuensis, Moscow State University of Civil Engineering

Gjeldende forslag til optimal hastighet bevegelsen av vann i rørledninger i varmeforsyningssystemer (opptil 3 m / s) og tillatte spesifikke trykktap R (opptil 80 Pa / m) er hovedsakelig basert på tekniske og økonomiske beregninger. De tar hensyn til at med en økning i hastighet reduseres tverrsnittene av rørledninger og volumet av termisk isolasjon reduseres, dvs. investeringen i nettverksenheten reduseres, men samtidig øker driftskostnadene for pumping av vann på grunn av økningen i hydraulisk motstand, og omvendt. Da tilsvarer den optimale hastigheten minimum av de reduserte kostnadene for den estimerte amortiseringsperioden for systemet.

I en markedsøkonomi er det imidlertid viktig å ta hensyn til diskontering av driftskostnader E (rubler / år) og kapitalkostnader K (rubler). I dette tilfellet har formelen for å beregne de totale rabatterte kostnadene (CDC), ved bruk av lånte midler, følgende form:

I dette tilfellet er koeffisientene for diskontering av kapital og driftskostnader, beregnet avhengig av estimert avskrivningsperiode T (år), og diskonteringsrenten s. Sistnevnte tar hensyn til nivået på inflasjons- og investeringsrisiko, dvs. til slutt graden av ustabilitet i økonomien og arten av endringer i gjeldende tariffer, og bestemmes vanligvis av metoden ekspertvurderinger... Som en første tilnærming tilsvarer verdien av p den årlige renten for et banklån. I praksis kan det tas i mengden av refinansieringsrenten til Central Bank of the Russian Federation. Fra 15. januar 2004 er det 14% per år.

Videre er det ikke kjent på forhånd at minimum SDZ, med tanke på diskontering, vil tilsvare det samme nivået av vannhastighet og spesifikke tap som er anbefalt i litteraturen. Derfor er det tilrådelig å utføre nye beregninger ved hjelp av gjeldende prisklasse for rørledninger, varmeisolasjon og elektrisitet. I dette tilfellet, hvis vi antar at rørledningene opererer under betingelsene for en kvadratisk motstandsmodus, og beregner de spesifikke trykktapene ved hjelp av formlene gitt i litteraturen, for den optimale hastigheten på vannbevegelse, kan følgende formel oppnås:

Her er K ty koeffisienten for økningen i kostnaden for rørledninger på grunn av tilstedeværelsen av varmeisolasjon. Ved bruk av husholdningsmaterialer som mineralullsmatter kan K ti = 1,3 tas. Parameter C D er enhetskostnaden for en meter av rørledningen (rubler / m 2), referert til den indre diameteren D (m). Siden prislistene vanligvis angir prisen i rubler per tonn metall C m, må omberegningen gjøres i henhold til det åpenbare forholdet, hvor er rørledningens veggtykkelse (mm), = 7,8 t / m 3 er tettheten til rørledningen materiale. C el -verdien tilsvarer strømtariffen. I følge dataene fra Mosenergo OJSC for første halvår 2004 for kommunale forbrukere С el = 1,1723 rubler / kWh.

Formel (2) ble oppnådd fra tilstanden d (SDZ) / dv = 0. Bestemmelsen av driftskostnader ble utført under hensyntagen til det faktum at den tilsvarende grovheten i rørledningens vegger er 0,5 mm, og effektiviteten nettverkspumper er omtrent 0,8. Tettheten av vann p w ble ansett som lik 920 kg / m 3 for det karakteristiske temperaturområdet i varmeanlegget. I tillegg ble det antatt at sirkulasjonen i nettet utføres hele året, noe som er ganske berettiget, basert på behovene til varmtvannsforsyning.

Analysen av formel (1) viser at for lange amortiseringsperioder T (10 år og mer), typisk for varmeanlegg, er forholdet mellom rabattkoeffisientene praktisk talt lik dets begrensende minimumsverdi p / 100. I dette tilfellet gir uttrykk (2) den laveste økonomisk gjennomførbare vannhastigheten som tilsvarer tilstanden når den årlige renten på et lån tatt for bygging er lik den årlige profitten ved å redusere driftskostnadene, dvs. med en uendelig tilbakebetalingstid. På sluttdatoen vil den optimale hastigheten være høyere. Men uansett vil denne prisen overstige den som er beregnet uten diskontering, siden den gang er lett å se og i moderne forhold til det viser seg 1 / T< р/100.

Verdiene for den optimale vannhastigheten og de tilsvarende hensiktsmessige spesifikke trykktapene beregnet ved uttrykk (2) på gjennomsnittsnivået C D og begrensningsforholdet er vist i figur 1. Det må huskes at formel (2) inkluderer verdien D, som er ukjent på forhånd, derfor er det tilrådelig først å sette gjennomsnittsverdien for hastigheten (ca. 1,5 m / s), bestemme diameteren ved en gitt vannstrømningshastigheten G (kg / t), og beregne deretter den faktiske hastigheten og den optimale hastigheten med (2) og sjekk om v f er større enn v opt. Ellers bør diameteren reduseres og beregningen gjentas. Du kan også få forholdet direkte mellom G og D. For gjennomsnittsnivået C D er det vist i fig. 2.

Dermed går den økonomisk optimale vannhastigheten i varmeanlegg beregnet for forholdene i en moderne markedsøkonomi i prinsippet ikke utover grensene som er anbefalt i litteraturen. Imidlertid er denne hastigheten mindre avhengig av diameteren enn hvis betingelsen for tillatte spesifikke tap er oppfylt, og for små og mellomstore diametre anbefales økte verdier på R opp til 300 - 400 Pa / m. Derfor er det å foretrekke å redusere kapitalinvesteringene ytterligere (i

i dette tilfellet - for å redusere tverrsnittene og øke hastigheten), og jo mer, jo høyere er diskonteringsrenten. Derfor, i noen tilfeller, i praksis, ønsket om å redusere engangskostnadene for enheten ingeniørsystemer får et teoretisk grunnlag.

Litteratur

1. AA Ionin et al. Varmetilførsel. Lærebok for universiteter. - M.: Stroyizdat, 1982, 336 s.

2. V.G. Gagarin. Kriteriet for godtgjørelse av kostnader for å øke den termiske beskyttelsen av byggekonstruksjoner forskjellige land... Lør. rapportere konf. NIISF, 2001, s. 43 - 63.

Hydraulisk beregning varmeledninger

Som det fremgår av tittelen på emnet, innebærer beregningen slike parametere knyttet til hydraulikk som kjølevæskens strømningshastighet, kjølevæskens strømningshastighet, rørledninger og beslags hydrauliske motstand. Samtidig er det et komplett forhold mellom disse parameterne.

For eksempel, når hastigheten på kjølevæsken øker, øker rørledningens hydrauliske motstand. Med en økning i kjølevæskens strømningshastighet gjennom en rørledning med en viss diameter, øker kjølevæskens hastighet og den hydrauliske motstanden øker naturlig, mens diameteren endres i stor side hastighet og hydraulisk motstand reduseres. Ved å analysere disse forholdene blir den hydrauliske beregningen til en slags parameteranalyse for å sikre pålitelig og effektivt arbeid systemer og redusere materialkostnader.

Varmesystemet består av fire hovedkomponenter: rørledninger, varmeenheter, en varmegenerator, kontroll- og avstengningsventiler. Alle elementene i systemet har sine egne egenskaper ved hydraulisk motstand og må tas i betraktning ved beregning. Samtidig, som nevnt ovenfor, er ikke de hydrauliske egenskapene konstante. Produsenter varmeutstyr og materialer gir vanligvis data om hydrauliske egenskaper (spesifikt trykktap) for materialene eller utstyret de produserer.

For eksempel:

Nomogram for hydraulisk beregning rørledninger av polypropylen produsert av FIRAT (Firat)

Spesifikt trykktap (hodetap) for rørledningen er angitt for 1 lm. rør.

Etter å ha analysert nomogrammet, vil du tydeligere se de tidligere angitte forholdene mellom parameterne.

Så vi har definert essensen i den hydrauliske beregningen.

La oss nå gå gjennom hver av parameterne separat.

Forbruk av oppvarmingsmiddel

Kjølevæskens strømningshastighet, for en bredere forståelse av mengden kjølevæske, avhenger direkte av varmebelastningen som kjølevæsken må flytte fra varmegeneratoren til varmeenhet.

Spesielt for den hydrauliske beregningen er det nødvendig å bestemme kjølevæskens strømningshastighet i en gitt konstruksjonsdel. Hva er bosettingsområdet. Den beregnede delen av rørledningen er en seksjon med konstant diameter med en konstant strømningshastighet for kjølevæsken. For eksempel, hvis grenen inkluderer ti radiatorer (konvensjonelt, hver enhet med en effekt på 1 kW) og total utgift av varmebæreren er designet for overføring av varmeenergi lik 10 kW av varmebæreren. Da vil den første seksjonen være seksjonen fra varmegeneratoren til den første i radiatorgrenen (forutsatt at det er en konstant diameter i hele seksjonen) med en kjølevæskestrømningshastighet på 10 kW for overføring. Den andre delen vil være plassert mellom den første og den andre radiatoren med en varmeenergioverføringshastighet på 9 kW, og så videre opp til den siste radiatoren. Den hydrauliske motstanden til både forsyningsrørledningen og returrørledningen beregnes.

Kjølevæskeforbruket (kg / t) for stedet beregnes med formelen:

G uch = (3,6 * Q uch) / (s * (t g - t o)) kg / t

Q uch - varmebelastning tomt W. For eksempel, for eksemplet ovenfor, er varmebelastningen i den første seksjonen 10 kW eller 1000 W.

s = 4,2 kJ / (kg ° C) - spesifikk varme vann

t g - designtemperatur varmt kjølevæske i varmesystemet, ° С

t о - designtemperatur for den avkjølte varmebæreren i varmesystemet, ° С.

Kjølevæskestrømningshastighet.

Minste terskel for kjølevæskens hastighet anbefales i området 0,2 - 0,25 m / s. Ved lavere hastigheter begynner prosessen med frigjøring av overflødig luft i kjølevæsken, noe som kan føre til dannelsen luftbelastning og som et resultat, fullstendig eller delvis svikt i varmesystemet. Den øvre terskelen for kjølevæskehastigheten ligger i området 0,6 - 1,5 m / s. Overholdelse av den øvre hastighetsterskelen unngår forekomst av hydraulisk støy i rørledningene. I praksis er det optimale hastighetsområdet på 0,3 - 0,7 m / s bestemt.

Et mer nøyaktig område av den anbefalte hastigheten til kjølevæsken avhenger av materialet i rørledningene som brukes i varmesystemet, og mer presist av grovhetskoeffisienten indre overflate rørledninger. For eksempel for stålrørledninger er det bedre å overholde kjølevæskehastigheten fra 0,25 til 0,5 m / s for kobber og polymer (polypropylen, polyetylen, metall-plastrørledninger) fra 0,25 til 0,7 m / s, eller bruke produsentens anbefalinger hvis tilgjengelig.

Individuelle hydrauliske varmesystemer

For å utføre den hydrauliske beregningen av varmesystemet riktig, er det nødvendig å ta hensyn til noen av driftsparametrene til selve systemet. Dette inkluderer kjølevæskens hastighet, strømningshastigheten, hydraulisk motstand stengeventiler og rørledning, treghet og så videre.

Det kan virke som om disse parameterne ikke er relatert til hverandre på noen måte. Men dette er en feil. Forbindelsen mellom dem er direkte, så det er nødvendig å stole på dem i analysen.

La oss gi et eksempel på dette forholdet. Hvis du øker hastigheten på kjølevæsken, øker motstanden til rørledningen umiddelbart. Hvis du øker flyten, øker hastigheten. varmt vann i systemet, og følgelig motstanden. Hvis du øker diameteren på rørene, reduseres bevegelseshastigheten til kjølevæsken, noe som betyr at motstanden til rørledningen reduseres.

Varmesystemet inneholder 4 hovedkomponenter:

1. Kjele.
2. Rør.
3. Varmeenheter.
4. Avstengnings- og kontrollventiler.

Hver av disse komponentene har sine egne motstandsparametere. Ledende produsenter må angi dem, fordi de hydrauliske egenskapene kan variere. De er i stor grad avhengig av form, design og til og med materialet komponentene er laget av. varmesystem... Og det er disse egenskapene som er viktigst når du utfører en hydraulisk analyse av oppvarming.

Hva er hydraulisk ytelse? Dette er det spesifikke trykktapet. Det vil si i hver form varmeelement, enten det er et rør, ventil, kjele eller radiator, det er alltid motstand fra siden av enhetskonstruksjonen eller fra siden av veggene. Derfor, ved å passere gjennom dem, mister kjølevæsken trykket, og følgelig hastigheten.

Forbruk av oppvarmingsmiddel

Forbruk av oppvarmingsmiddel

For å vise hvordan den hydrauliske beregningen av oppvarming utføres, ta for eksempel en enkel varmekrets, som inkluderer en varmekjele og radiatorer med et kilowatt varmeforbruk. Og det er 10 slike radiatorer i systemet.

Det er viktig her å bryte hele opplegget riktig i seksjoner, og samtidig følge en regel nøyaktig - i hver seksjon bør diameteren på rørene ikke endres.

Så den første delen er rørledningen fra kjelen til den første varmeapparatet. Den andre delen er rørledningen mellom den første og den andre radiatoren. Etc.

Hvordan foregår varmeoverføring, og hvordan synker temperaturen på kjølevæsken? Når vi kommer inn i den første radiatoren, avgir kjølevæsken en del av varmen, som reduseres med 1 kilowatt. Det er i den første seksjonen at den hydrauliske beregningen utføres under 10 kilowatt. Men i den andre delen er den allerede under 9. Og så videre med en nedgang.

Vær oppmerksom på at for forsyningskretsen og for returen denne analysen utført separat.

Det er en formel som du kan beregne strømningshastigheten til kjølevæsken:

G = (3,6 x Quch) / (s x (tr-to))

Quch er den beregnede varmebelastningen på stedet. I vårt eksempel, for den første delen, er den 10 kW, for den andre 9.

c - spesifikk varmekapasitet for vann, indikatoren er konstant og lik 4,2 kJ / kg x C;

tr er temperaturen på kjølevæsken ved inngangen til seksjonen;

til er temperaturen på kjølevæsken ved utgangen fra stedet.

Kjølevæskehastighet

Skjematisk beregning

Det er en minimumshastighet for varmt vann inne i varmesystemet som selve oppvarmingen opererer i optimal modus... Dette er 0,2-0,25 m / s. Hvis det avtar, begynner luft å rømme fra vannet, noe som fører til dannelse av luftlåser. Konsekvenser - oppvarmingen vil ikke fungere og kjelen vil koke.

Dette er den nedre terskelen, og når det gjelder det øvre nivået, bør det ikke overstige 1,5 m / s. Overskuddet truer med forekomst av støy inne i rørledningen. Den mest akseptable indikatoren er 0,3-0,7 m / s.

Hvis det er nødvendig å beregne hastigheten på vannbevegelsen nøyaktig, må du ta hensyn til parametrene til materialet som rørene er laget av. Spesielt i dette tilfellet tas grovheten til rørets indre overflater i betraktning. For eksempel beveger varmt vann seg langs stålrør med en hastighet på 0,25-0,5 m / s, langs kobberrør 0,25-0,7 m / s, langs plastrør 0,3-0,7 m / s.

Velge hovedkrets

Hydraulisk pil skiller kjele- og varmekretser

Her er det nødvendig å vurdere to ordninger separat-ett-rør og to-rør. I det første tilfellet må beregningen utføres gjennom den mest belastede stigerøret, der et stort antall varmeenheter og ventiler er installert.

I det andre tilfellet velges den mest belastede konturen. Det er på grunnlag av dette du må gjøre tellingen. Alle andre kretser vil ha en mye lavere hydraulisk motstand.

I tilfelle et horisontalt rørkryss vurderes, velges den travleste ringen i underetasjen. Lasten forstås som varmelasten.

Konklusjon

Oppvarming i huset

Så la oss oppsummere. Som du kan se, må mye tas i betraktning for å foreta en hydraulisk analyse av varmesystemet i et hus. Eksemplet var bevisst enkelt, siden det er veldig vanskelig å håndtere, for eksempel, et to-rørs varmesystem for et hus med tre eller flere etasjer. For å utføre en slik analyse må du kontakte et spesialisert byrå, hvor fagpersoner vil demontere alt "i stykker".

Det vil være nødvendig å ikke bare ta hensyn til indikatorene ovenfor. Dette vil inkludere trykktap, temperaturfall, strøm sirkulasjonspumpe, driftsmodus for systemet, og så videre. Det er mange indikatorer, men de er alle tilstede i GOSTs, og en spesialist vil raskt finne ut hva som er hva.

Det eneste som må gis for beregningen er varmekjelens effekt, rørens diameter, tilstedeværelse og antall ventiler og pumpens effekt.

Hydraulisk beregning av varmesystemet, med tanke på rørledningene.

Når vi utfører ytterligere beregninger, bruker vi alle de viktigste hydrauliske parametrene, inkludert kjølevæskens strømningshastighet, hydraulisk motstand til beslag og rørledninger, kjølevæskens hastighet, etc. Det er et komplett forhold mellom disse parameterne, som du må stole på i beregningene.

For eksempel, hvis hastigheten på kjølevæsken økes, vil den hydrauliske motstanden ved rørledningen øke samtidig. Hvis kjølevæskens strømningshastighet økes, med tanke på rørledningen til en gitt diameter, vil kjølevæskens hastighet samtidig øke, så vel som den hydrauliske motstanden. Og jo større diameteren på rørledningen er, desto lavere blir kjølevæskehastigheten og den hydrauliske motstanden. Basert på analysen av disse forholdene, er det mulig å gjøre den hydrauliske beregningen av varmesystemet (beregningsprogrammet er i nettverket) til en analyse av parametrene for effektiviteten og påliteligheten til hele systemet, som igjen vil bidra til å redusere kostnadene for materialene som brukes.

Varmesystemet inkluderer fire grunnleggende komponenter: en varmegenerator, varmeenheter, rør, avstengning og reguleringsventiler. Disse elementene har individuelle parametere for hydraulisk motstand, som må tas i betraktning ved beregning. Husk at de hydrauliske egenskapene ikke er konstante. Ledende produsenter av materialer og varmeutstyr i påbudt, bindende angi informasjon om spesifikke trykktap (hydrauliske egenskaper) for utstyret eller materialene som produseres.

For eksempel lettes beregningen for polypropylenrørledninger fra FIRAT sterkt av det angitte nomogrammet, som indikerer det spesifikke trykket eller hodetapet i rørledningen for 1 meter løpende rør. Analyse av nomogrammet lar deg tydelig spore forholdene ovenfor mellom individuelle egenskaper... Dette er hovedessensen i hydrauliske beregninger.

Hydraulisk beregning av varmtvannsvarmeanlegg: varmebærerstrøm

Vi tror du allerede har tegnet en analogi mellom begrepet "kjølevæskestrøm" og begrepet "mengde kjølevæske". Så strømningshastigheten til kjølevæsken vil direkte avhenge av hvilken varmebelastning som faller på kjølevæsken i prosessen med å overføre varme til varmeenheten fra varmegeneratoren.

Hydraulisk beregning innebærer bestemmelse av kjølevæskestrømningsnivået i forhold til et gitt område. Den beregnede delen er en seksjon med en stabil kjølevæskestrømningshastighet og en konstant diameter.

Hydraulisk beregning av varmeanlegg: eksempel

Hvis grenen inkluderer ti kilowatt radiatorer, og kjølevæskeforbruket ble beregnet for overføring av varmeenergi på nivået 10 kilowatt, vil den beregnede delen være et kutt fra varmegeneratoren til radiatoren, som er den første i grenen . Men bare på betingelse av det denne siden preget av en konstant diameter. Den andre delen er plassert mellom den første radiatoren og den andre radiatoren. På samme tid, hvis forbruket av 10-kilowatt termisk energioverføring i det første tilfellet ble beregnet, vil den beregnede energimengden allerede være 9 kilowatt i den andre delen, med en gradvis nedgang etter hvert som beregningene utføres. Den hydrauliske motstanden må beregnes samtidig for tilførsels- og returledninger.

Hydraulisk beregning av et ettrørs varmesystem innebærer å beregne strømningshastigheten til varmebæreren

for det beregnede arealet i henhold til følgende formel:

Quch er den termiske belastningen til det beregnede arealet i watt. For eksempel, for vårt eksempel, vil varmebelastningen på den første delen være 10 000 watt eller 10 kilowatt.

s (spesifikk varmekapasitet for vann) - konstant lik 4,2 kJ / (kg ° C)

tg er temperaturen på varmevarmebæreren i varmesystemet.

tо er temperaturen på kaldvarmebæreren i varmesystemet.

Hydraulisk beregning av varmesystemet: strømningshastigheten til varmemediet

Minste hastighet for kjølevæsken bør ta en terskelverdi på 0,2 - 0,25 m / s. Hvis hastigheten er lavere, frigjøres overflødig luft fra kjølevæsken. Dette vil føre til utseendet av luftlåser i systemet, noe som igjen kan forårsake delvis eller fullstendig svikt i varmesystemet. Når det gjelder den øvre terskelen, bør kjølevæskens hastighet nå 0,6 - 1,5 m / s. Hvis hastigheten ikke stiger over denne indikatoren, vil det ikke dannes hydraulisk støy i rørledningen. Praksis viser at det optimale hastighetsområdet for varmesystemer er 0,3 - 0,7 m / s.

Hvis det er behov for å beregne kjølemiddels hastighetsområde mer nøyaktig, må du ta hensyn til parametrene til materialet i rørledningene i varmesystemet. Mer presist trenger du en grovhetsfaktor for den indre røroverflaten. For eksempel, hvis vi snakker om rørledninger laget av stål, så er kjølevæskens optimale hastighet på nivået 0,25 - 0,5 m / s. Hvis rørledningen er polymer eller kobber, kan hastigheten økes til 0,25 - 0,7 m / s. Hvis du vil spille det trygt, må du lese nøye hvilken hastighet som anbefales av produsenter av utstyr for varmesystemer. Et mer nøyaktig område av den anbefalte hastigheten til kjølevæsken avhenger av materialet i rørledningene som brukes i varmesystemet, og mer presist av grovhetskoeffisienten til rørets indre overflate. For eksempel for stålrørledninger er det bedre å overholde kjølevæskehastigheten fra 0,25 til 0,5 m / s for kobber og polymer (polypropylen, polyetylen, metall-plastrørledninger) fra 0,25 til 0,7 m / s, eller bruke produsentens anbefalinger hvis tilgjengelig.

Beregning av varmesystemets hydrauliske motstand: trykktap

Tapet av trykk i en bestemt del av systemet, som også kalles begrepet "hydraulisk motstand", er summen av alle tap på grunn av hydraulisk friksjon og i lokale motstander. Denne indikatoren, målt i Pa, beregnes med formelen:

ΔPuch = R * l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ

ν er hastigheten til det brukte kjølevæsken, målt i m / s.

ρ er tettheten til varmebæreren, målt i kg / m3.

R er trykktapet i rørledningen, målt i Pa / m.

l er den estimerte lengden på rørledningen i seksjonen, målt i m.

Σζ er summen av koeffisientene for lokale motstander i området utstyr og avstengnings- og kontrollventiler.

Når det gjelder den totale hydrauliske motstanden, er det summen av alle hydrauliske motstander i konstruksjonsdelene.

Hydraulisk beregning to-rørssystem oppvarming: valg av hovedgrenen i systemet

Hvis systemet er preget av en passerende bevegelse av kjølevæsken, velges ringen til den mest belastede stigerøret for et to-rørssystem gjennom den nedre varmeenheten. For et ettrørs system, en ring gjennom den travleste stigerøret.

Hvis systemet er preget av en blindveisbevegelse av kjølevæsken, velges ringen til den nedre varmeenheten for et to-rørssystem for den mest belastede av de fjerneste stigerørene. Følgelig, for et ettrørs varmesystem, velges en ring gjennom de mest belastede av fjernstigerørene.

Hvis vi snakker om et horisontalt varmesystem, velges ringen gjennom den mest belastede grenen knyttet til underetasjen. Når vi snakker om belastning, mener vi "varmelast" -indikatoren, som ble beskrevet ovenfor.

Hydraulisk beregning av varmesystemet med tanke på rørledninger

Hydraulisk beregning av varmesystemet, med tanke på rørledningene. Hydraulisk beregning av varmesystemet, med tanke på rørledningene. For ytterligere beregninger vil vi bruke alle

Bevegelseshastigheten til vann i rørene i varmesystemet.

På forelesningene ble vi fortalt at den optimale hastigheten på vannbevegelsen i rørledningen er 0,8-1,5 m / s. På noen nettsteder ser jeg noe slikt (spesifikt omtrent maks en og en halv meter i sekundet).

MEN i manualen sies det å ta tap per løpemeter og hastighet - i henhold til applikasjonen i manualen. Der er hastighetene helt forskjellige, maksimumet, som er i platen - bare 0,8 m / s.

Og i læreboken møtte jeg et eksempel på beregning, hvor hastighetene ikke overstiger 0,3-0,4 m / s.

And, hva er poenget? Hvordan godta det i det hele tatt (og hvordan i virkeligheten, i praksis)?

Jeg legger ved en skjerm av nettbrettet fra manualen.

På forhånd takk for svarene dine!

Hva vil du? For å lære den "militære hemmeligheten" (hvordan du faktisk gjør det), eller å bestå kursboken? Hvis bare en kursbok, så ifølge håndboken som læreren skrev og ikke vet noe annet og ikke vil vite. Og hvis du gjør det hvordan, godtar ikke ennå.

0,036 * G ^ 0,53 - for oppvarming av stigerør

0,034 * G ^ 0,49 - for grenlinjer, til lasten synker til 1/3

0,022 * G ^ 0,49 - for endeseksjoner av en gren med en belastning på 1/3 av hele grenen

I kursboken regnet jeg det som en manual. Men jeg ville vite hvordan situasjonen var.

Det vil si at det viser seg i læreboken (Staroverov, M. Stroyizdat) heller ikke er riktig (hastigheter fra 0,08 til 0,3-0,4). Men kanskje er det bare et eksempel på beregning.

Offtop: Det vil si at du også bekrefter at de gamle (relativt) SNiP -ene faktisk ikke er dårligere enn de nye, og et sted enda bedre. (Mange lærere forteller oss om dette. Når det gjelder PSP, sier dekanen at deres nye SNiP på mange måter motsier både lovene og ham selv).

Men i prinsippet forklarte de alt.

og beregningen for en reduksjon i diametre langs strømmen ser ut til å spare materialer. men øker lønnskostnadene for installasjon. Hvis arbeidskraft er billig, kan det være fornuftig. hvis arbeidskraft er dyrt, er det ingen vits. Og hvis det er lønnsomt å endre diameteren i stor lengde (varmeanlegg), er det ikke fornuftig å bråke med disse diametrene i huset.

og det er også begrepet hydraulisk stabilitet i varmesystemet - og her vinner ShaggyDoc -ordninger

Hver stigerør ( topp ruting) koble ventilen fra ledningen. And møtte nettopp at rett etter ventilen satte de doble justeringskraner. Er det tilrådelig?

Og hvordan kobler du selve radiatorene fra tilkoblingene: ventiler, eller setter en dobbeljusteringskran, eller begge deler? (det vil si at hvis denne kranen kan stenge helt av rørledningen, er ikke ventilen i det hele tatt nødvendig?)

Og til hvilket formål er deler av rørledningen isolert? (betegnelse - spiral)

Varmeanlegget er to-rør.

Jeg finner spesifikt ut om forsyningsrørledningen, spørsmålet er ovenfor.

Vi har en koeffisient for lokal motstand ved innløpet til en strøm med en sving. Nærmere bestemt bruker vi den på inngangen gjennom en spjeld til en vertikal kanal. Og denne koeffisienten er lik 2,5 - som er ganske mye.

Jeg mener, hvordan finne på noe for å bli kvitt det. En av utgangene - hvis rutenettet er "i taket", og da vil det ikke være noen inngang med sving (selv om det vil være lite, siden luften vil trekkes langs taket, bevege seg horisontalt og bevege seg mot dette gitteret , sving i vertikal retning, men langs logikken bør dette være mindre enn 2,5).

I en bygård kan du ikke lage et gitter i taket, naboer. og i en enebolig - taket vil ikke være vakkert med et gitter, og rusk kan komme inn. det vil si at problemet ikke kan løses på den måten.

Jeg borer ofte, så plugger jeg den

Ta varmeeffekt og starter fra sluttemperaturen. Basert på disse dataene, vil du beregne absolutt pålitelig

hastighet. Det vil mest sannsynlig være maks 0,2 m / s. Høyere hastigheter - du trenger en pumpe.

Kjølevæskehastighet

Beregning av bevegelseshastigheten til kjølevæsken i rørledninger

Ved utforming av varmeanlegg Spesiell oppmerksomhet du bør ta hensyn til bevegelseshastigheten til kjølevæsken i rørledningene, siden hastigheten direkte påvirker støynivået.

I følge SP 60.13330.2012. Sett med regler. Varmeanlegg, ventilasjon og luftkjøling. Oppdatert utgave av SNiP 41-01-2003 topphastighet vann i varmesystemet bestemmes fra tabellen.

1. Telleren viser kjølevæskens tillatte hastighet ved bruk av pluggventiler, treveis og dobbel justering, i nevneren - ved bruk av ventiler.
2. Bevegelseshastigheten til vann i rør lagt gjennom flere rom bør bestemmes under hensyntagen til:
   1. rom med lavest tillatte ekvivalente støynivå;
   2. forsterkning med den høyeste lokale motstandskoeffisienten, installert på en hvilken som helst del av rørledningen som er lagt gjennom dette rommet, med en snittlengde på 30 m på begge sider av dette rommet.
3. Ved bruk av beslag med høy hydraulisk motstand (termostater, balanseringsventiler, boringstrykkregulatorer, etc.) for å unngå støyutvikling, bør driftstrykkfallet over ventilen tas i henhold til produsentens anbefalinger.

Hvordan bestemme diameteren på et rør for oppvarming med tvungen og naturlig sirkulasjon

Varmesystemet i et privat hus kan bli tvunget eller naturlig sirkulasjon... Avhengig av systemtype er metodene for å beregne rørdiameteren og velge andre oppvarmingsparametere forskjellige.

Varmerør med tvungen sirkulasjon

Beregning av diameteren på varmeledninger er relevant i prosessen med individuell eller privat konstruksjon. For å bestemme størrelsen på systemet korrekt, bør du vite: hva linjene er laget av (polymer, støpejern, kobber, stål), kjølemiddelets egenskaper, måten å bevege seg gjennom rørene på. Innføringen av en injeksjonspumpe i oppvarmingsdesignet forbedrer kvaliteten på varmeoverføringen sterkt og sparer drivstoff. Den naturlige sirkulasjonen av kjølevæsken i systemet - klassisk metode, brukt i de fleste private hus for oppvarming av damp (kjele). I begge tilfeller, under rekonstruksjon eller nybygging, er det viktig å velge riktig rørdiameter for å forhindre ubehagelige øyeblikk i påfølgende drift.

Rørdiameter er den viktigste indikatoren som begrenser systemets totale varmeoverføring, bestemmer kompleksiteten og lengden på rørledningen og antall radiatorer. Når du kjenner den numeriske verdien til denne parameteren, kan du enkelt beregne mulige energitap.

Avhengighet av oppvarmingseffektivitet på diameteren på rørledninger

Full drift av energisystemet avhenger av kriteriene:

1. Egenskaper for en bevegelig væske (varmebærer).
2. Rørmateriale.
3. Strømningshastighet.
4. Strømningsområde eller rørdiameter.
5. Tilstedeværelsen av en pumpe i kretsen.

Det er en feil uttalelse at jo større tverrsnittet av røret er, desto mer væske slipper det gjennom. I dette tilfellet vil en økning i lumen på linjen bidra til en reduksjon i trykket, og som et resultat, strømningshastigheten til kjølevæsken. Dette kan føre til fullstendig stopp av væskesirkulasjonen i systemet og null effektivitet. Hvis pumpen er inkludert i kretsen, med stor diameter rør og lengden på strømnettet, er det ikke sikkert at kapasiteten er nok til å gi det nødvendige trykket. Ved strømbrudd er bruk av en pumpe i systemet ganske enkelt ubrukelig - oppvarming vil være helt fraværende, uansett hvor mye kjelen blir oppvarmet.

For individuelle bygninger med sentralisert oppvarming diameteren på rørene er valgt den samme som for byleiligheter. I hus med dampoppvarming må kjelens diameter beregnes nøye. Lengden på strømnettet, alder og materiale på rørene, antall rørleggerarmaturer og radiatorer som er inkludert i vannforsyningsordningen, og oppvarmingsordningen (ett-, to-rør) tas i betraktning. Tabell 1 viser de omtrentlige tapene av kjølevæsken avhengig av materialet og levetiden til rørledningene.

For liten rørdiameter vil uunngåelig føre til dannelse av et høyt hode, noe som vil føre til økt belastning på ledningens forbindelseselementer. I tillegg vil varmesystemet være bråkete.

Koblingsskjema for varmesystem

For å beregne motstanden til rørledningen, og derfor dens diameter, bør ledningsdiagrammet til varmesystemet tas i betraktning. Alternativene er:

• to-rør vertikal;
• to-rør horisontal;
• ett-rør.

Et to-rørs system med vertikal stigerør kan være med øvre og nedre plassering av linjene. Ett rørsystem på bekostning av økonomisk bruk lengden på linjene er egnet for oppvarming med naturlig sirkulasjon, et to-rør på grunn av et dobbelt sett med rør vil kreve at pumpen er inkludert i kretsen.

Horisontal ledning gir 3 typer:

• blindvei;
• med en forbigående (parallell) bevegelse av vann;
• oppsamler (eller stråle).

I et enkeltrørs distribusjonsopplegg kan det leveres et bypass-rør, som vil være en reservelinje for væskesirkulasjon når flere eller alle radiatorer er slått av. I settet er det installert avstengningsventiler på hver radiator for å stenge vannforsyningen når det er nødvendig.

Når du kjenner diagrammet til varmesystemet, kan du enkelt beregne det Total lengde, mulige forsinkelser i kjølevæskestrømmen i hoveddelen (ved svinger, bøyninger, i ledd), og som et resultat - for å oppnå den numeriske verdien av systemets motstand. I henhold til den beregnede verdien av tap, kan diameteren på oppvarmingsnettet velges i henhold til metoden beskrevet nedenfor.

Velge rør for et tvunget sirkulasjonssystem

Det tvungne sirkulasjonssystemet for oppvarming skiller seg fra det naturlige ved tilstedeværelsen av en trykkpumpe, som er montert på utløpsrøret ikke langt fra kjelen. Enheten drives fra en 220 V. strømforsyning. Den slås på automatisk (via en sensor) når trykket i systemet stiger (det vil si når væsken varmes opp). Pumpen akselererer raskt varmt vann gjennom systemet, som lagrer energi og aktivt overfører det gjennom radiatorene til alle rom i huset.

Tvungen sirkulasjonsoppvarming - fordeler og ulemper

Den største fordelen med oppvarming med tvungen sirkulasjon er effektiv varmeoverføring av systemet, som utføres til lave kostnader og tid. Denne metoden krever ikke bruk av rør med stor diameter.

På den annen side er det viktig for pumpen i varmesystemet å levere uavbrutt strømforsyning... Ellers vil oppvarmingen ganske enkelt ikke fungere med et stort område av huset.

Hvordan bestemme diameteren på et rør for oppvarming med tvungen sirkulasjon i henhold til tabellen

Beregningen begynner med å bestemme det totale arealet i rommet som må varmes opp vintertid, det vil si at dette er hele boligdelen av huset. Varmeoverføringshastigheten til varmesystemet er 1 kW for hver 10 kvm. m. (med vegger med isolasjon og en takhøyde på opptil 3 m). Det vil si for et rom med et areal på 35 kvm. hastigheten vil være 3,5 kW. For å sikre tilførsel av termisk energi legger vi til 20%, noe som gir totalt 4,2 kW. I henhold til tabell 2 bestemmer vi en verdi nær 4200 - dette er rør med en diameter på 10 mm (varmeindikator 4471 W), 8 mm (indikator 4496 W), 12 mm (4598 W). Disse tallene er preget av følgende verdier av kjølevæskens strømningshastighet (i dette tilfellet vann): 0,7; 0,5; 1,1 m / s. Praktiske indikatorer på normal drift av varmesystemet - varmtvannshastighet fra 0,4 til 0,7 m / s. Når vi tar hensyn til denne tilstanden, lar vi velge rør med en diameter på 10 og 12 mm. Med tanke på vannforbruket vil det være mer økonomisk å bruke et rør med en diameter på 10 mm. Det er dette produktet som skal inngå i prosjektet.

Det er viktig å skille mellom diametrene som valget gjøres: ekstern, intern, nominell boring. Som oftest, stålrør velges av den indre diameteren, polypropylen - av den ytre. En nybegynner kan stå overfor problemet med å bestemme diameteren merket i tommer - denne nyansen er relevant for stålprodukter. Konvertering fra tomme til metrisk utføres også gjennom tabeller.

Beregning av rørdiameter for oppvarming med pumpe

Ved beregning av varmeledninger viktige egenskaper er:

1. Mengden (volum) vann som lastes inn i varmesystemet.
2. Den totale lengden på linjene.
3. Systemflythastighet (ideell 0,4-0,7 m / s).
4. Varmeoverføring av systemet i kW.
5. Pumpekraft.
6. Systemtrykk når pumpen er slått av (naturlig rotasjon).
7. Systemmotstand.

hvor H er høyden som bestemmer nulltrykket (intet trykk) for vannsøylen under andre forhold, m;

λ - motstandskoeffisient for rør;

L er systemets lengde (lengde);

D - indre diameter (den nødvendige verdien i dette tilfellet), m;

V - strømningshastighet, m / s;

g - konstant, akselerasjon er gratis. fall, g = 9,81 m / s2.

Beregningen utføres for minimalt tap av termisk effekt, det vil si at flere verdier av rørdiameteren sjekkes for min motstand. Kompleksiteten oppnås med koeffisienten for hydraulisk motstand - for å bestemme det, kreves tabeller eller en lang beregning ved hjelp av formlene til Blasius og Altshul, Konakov og Nikuradze. Den endelige verdien av tap kan betraktes som et tall mindre enn omtrent 20% av hodet som skapes av injeksjonspumpen.

Ved beregning av diameteren på rør for oppvarming L, er det tatt lik lengden på ledningen fra kjelen til radiatorene og til motsatt side uten å ta hensyn til dupliserte seksjoner som er plassert parallelt.

Hele beregningen går til slutt ut på å sammenligne den beregnede motstandsverdien med trykket pumpet inn av pumpen. I dette tilfellet må du kanskje beregne formelen mer enn én gang forskjellige betydninger indre diameter. Start med et 1-tommers rør.

Forenklet beregning av diameteren på varmeledningen

For et system med tvungen sirkulasjon er en annen formel relevant:

hvor D er den nødvendige indre diameter, m;

V - strømningshastighet, m / s;

∆dt er forskjellen mellom inn- og utløpstemperaturer;

Q er energien levert av systemet, kW.

For beregningen brukes en temperaturforskjell på omtrent 20 grader. Det vil si at ved inngangen til systemet fra kjelen, er væsketemperaturen omtrent 90 grader, når varmetapet beveger seg gjennom 20-25 grader. og på returlinjen vil vannet allerede være kjøligere (65-70 grader).

Beregning av parametrene til varmesystemet med naturlig sirkulasjon

Beregningen av rørdiameteren for et system uten pumpe er basert på forskjellen i temperatur og trykk på kjølevæsken ved innløpet fra kjelen og i returledningen. Det er viktig å ta hensyn til at væsken beveger seg gjennom rørene ved hjelp av den naturlige tyngdekraften, forsterket av trykket fra oppvarmet vann. I dette tilfellet er kjelen plassert i bunnen, og radiatorene er mye høyere enn nivået varmeenhet... Bevegelsen av kjølevæsken følger fysikkens lover: mer tett kaldt vann går ned og gir plass til varmt. Slik utføres naturlig sirkulasjon i varmesystemet.

Hvordan velge diameteren på røret for naturlig sirkulasjonsoppvarming

I motsetning til systemer med tvungen sirkulasjon, er det totale tverrsnittet av røret nødvendig for naturlig sirkulasjon av vann. Jo større volumet av væske vil sirkulere gjennom rørene, jo mer varmeenergi vil komme inn i lokalene per tidsenhet på grunn av økningen i hastigheten og trykket til kjølevæsken. På den annen side vil et økt vannmengde i systemet kreve mer drivstoff for å varme opp.

Derfor, i private hus med naturlig sirkulasjon, er den første oppgaven å utvikle seg optimalt opplegg oppvarming, der minimumslengden på kretsen og avstanden fra kjelen til radiatorene velges. Av denne grunn anbefales det å installere en pumpe i hus med et stort boareal.

For et system med naturlig strøm av varmemedium optimal verdi strømningshastighet 0,4-0,6 m / s. Denne kilden tilsvarer minverdiene for motstandene til beslag, bøyninger i rørledningen.

Beregning av trykk i et system med naturlig sirkulasjon

Trykkforskjellen mellom inn- og returpunktet for det naturlige sirkulasjonssystemet bestemmes av formelen:

hvor h er vannhøyden fra kjelen, m;

g - fallets akselerasjon, g = 9,81 m / s2;

ρot er tettheten til vannet i returledningen;

ρпт er tettheten til væsken i tilførselsrøret.

Siden hoveddrivkraften i et varmesystem med naturlig sirkulasjon er tyngdekraften, skapt av forskjellen i vannforsyning til og fra radiatoren, er det åpenbart at kjelen vil være mye lavere (for eksempel i kjeller i et hus).

Det er viktig å helles fra inngangspunktet ved kjelen til enden av radiatorraden. Helling - ikke mindre enn 0,5 spm (eller 1 cm for hver løpemeter hovedvei).

Beregning av rørdiameter i et naturlig sirkulasjonssystem

Beregningen av rørledningens diameter i et varmesystem med naturlig sirkulasjon utføres med samme formel som for oppvarming med pumpe. Diameteren velges basert på mottatt minimumsverdier tap. Det vil si i original formel Først erstattes en verdi av seksjonen, kontrollert for systemets motstand. Deretter den andre, tredje og ytterligere verdier. Så til det øyeblikket da den beregnede diameteren ikke tilfredsstiller betingelsene.

Rørdiameter for oppvarming med tvungen sirkulasjon, med naturlig sirkulasjon: hvilken diameter som skal velges, beregningsformel

Varmesystemet i et privat hus kan være med tvungen eller naturlig sirkulasjon. Avhengig av systemtype er metodene for å beregne rørdiameteren og velge andre oppvarmingsparametere forskjellige.

Gjennom hydraulisk beregning du kan velge riktige diametre og lengder på rør, riktig og raskt balansere systemet ved hjelp av radiatorventiler... Resultatene av denne beregningen vil også hjelpe deg med å velge riktig sirkulasjonspumpe.

Som et resultat av den hydrauliske beregningen er det nødvendig å innhente følgende data:

m er strømningshastigheten til oppvarmingsmiddelet for hele varmesystemet, kg / s;

ΔP er hodetapet i varmesystemet;

ΔP 1, ΔP 2 ... ΔP n, er trykktapet fra kjelen (pumpen) til hver radiator (fra den første til den nth);

Forbruk av oppvarmingsmiddel

Kjølevæskestrømningshastigheten beregnes med formelen:

Cp - spesifikk varmekapasitet for vann, kJ / (kg * grader. C); For forenklede beregninger tar vi det lik 4,19 kJ / (kg * grader C)

ΔPt er temperaturforskjellen ved inn- og utløp; vanligvis tar vi levering og retur av kjelen

Kalkulator for forbruk av oppvarmingsmiddel(bare for vann)

Q = kW; Δt = o C; m = l / s

På samme måte kan du beregne strømningshastigheten til kjølevæsken i alle deler av røret. Seksjonene velges slik at vannhastigheten er den samme i røret. Dermed skjer inndelingen i seksjoner før tee, eller før reduksjonen. Det er nødvendig å oppsummere alle radiatorer som kjølevæsken strømmer gjennom hver seksjon av røret når det gjelder effekt. Sett deretter verdien inn i formelen ovenfor. Disse beregningene må gjøres for rørene foran hver radiator.

Kjølevæskehastighet

Deretter er det nødvendig å beregne for hver seksjon av rør foran radiatorene ved å bruke de oppnådde verdiene for kjølevæskestrømningshastigheten bevegelseshastigheten til vann i rør i henhold til formelen:

hvor V er bevegelseshastigheten til kjølevæsken, m / s;

m er kjølevæskens strømningshastighet gjennom rørseksjonen, kg / s

ρ er tettheten av vann, kg / m3. kan tas lik 1000 kg / kubikkmeter.

f - område tverrsnitt rør, kvm. kan beregnes ved hjelp av formelen: π * r 2, hvor r er den indre diameteren delt på 2

Kjølevæskehastighetskalkulator

m = l / s; rør mm på mm; V = m / s

Hodetap i røret

ΔPp tr = R * L,

ΔPp tr - friksjonstap i trykket i røret, Pa;

R - spesifikke friksjonstap i røret, Pa / m; i rørprodusentens referanselitteratur

L er lengden på seksjonen, m;

Tap av press på lokale motstander

Lokal motstand i en rørdel er motstand ved beslag, ventiler, utstyr, etc. Hodetap på lokale motstander beregnes med formelen:

hvor Δp ​​ms - tap av press på lokale motstander, Pa;

Σξ er summen av koeffisientene for lokale motstander på stedet; lokale motstandskoeffisienter er spesifisert av produsenten for hvert beslag

V er hastigheten til kjølevæsken i rørledningen, m / s;

ρ er tettheten til kjølevæsken, kg / m 3.

Hydrauliske beregningsresultater

Som et resultat er det nødvendig å oppsummere motstandene til alle seksjoner til hver radiator og sammenligne med referanseverdiene. For at pumpen som er innebygd skal levere varme til alle radiatorer, bør tryktapet på den lengste grenen ikke overstige 20 000 Pa. Bevegelseshastigheten til kjølevæsken i ethvert område bør være i området 0,25 - 1,5 m / s. Ved hastigheter over 1,5 m / s kan det oppstå støy i rørene, og en minimumshastighet på 0,25 m / s anbefales for å unngå luftbobler i rørene.

For å tåle forholdene ovenfor er det nok å velge riktige rørdiametre. Dette kan gjøres i henhold til tabellen.

Det inneholder total kraft radiatorer som røret gir med varme.

Rask valg av rørdiametre i henhold til tabellen

For hus opp til 250 kvm. forutsatt at det er en pumpe med 6 og radiator termiske ventiler, kan du ikke gjøre en fullstendig hydraulisk beregning. Du kan velge diametrene fra tabellen nedenfor. I korte seksjoner kan effekten overskrides litt. Beregninger ble gjort for kjølevæsken At = 10 o C og v = 0,5 m / s.

Rør	Radiatoreffekt, kW
Rør 14x2 mm	1.6
Rør 16x2 mm	2,4
Rør 16x2,2 mm	2,2
Rør 18x2 mm	3,23
Rør 20x2 mm	4,2
Rør 20x2,8 mm	3,4
Rør 25x3,5 mm	5,3
Rør 26x3 mm	6,6
Rør 32х3 mm	11,1
Rør 32x4,4 mm	8,9
Rør 40x5,5 mm	13,8

Diskuter denne artikkelen, legg igjen tilbakemeldinger