Hydraulisk beregning av varmesystemet. Om den optimale hastigheten på vannbevegelsen i rørledninger til varmesystemer

Individuelle systemer hydraulisk oppvarming

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:

Kjele.
Rør.
Varmeenheter.
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 nettopp 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, er det 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

For å vise hvordan den hydrauliske beregningen av oppvarming utføres, ta for eksempel en enkel varmekrets, som inkluderer en varmekoker 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 beregnet varmebelastning plott. I vårt eksempel, for den første delen, er den 10 kW, for den andre 9.

med - spesifikk varme vann, er indikatoren 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, der selve oppvarmingen fungerer i optimal modus. Dette er 0,2-0,25 m / s. Hvis den avtar, begynner luft å rømme fra vannet, noe som fører til formasjonen luftbelastning... 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 svært 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 inkluderer trykkfall, 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.

I lang tid når den varme det fjerne batteriet. Og dette batteriet er kaldt i bunnen, selv om det er åpent for helheten. Og alt før henne er nesten lukket og like kaldt under. to-rørssystem. når jeg åpner det nest siste batteriet for fullt, så går alt vannet gjennom det, og det siste får ingenting i det hele tatt. derfor dekket jeg alt litt på en slik måte at toppen var varm og bunnen knapt var varm. Da har alle nok. Han blåste luften så godt han kunne. Hvis du øker temperaturen på vannet (når frost), er det fjerne batteriet varmere. Returen er knapt varm. Totalt er det ca 130 battericeller pluss ca 180m rør for 20 plastplater. Aluminium batterier. Det viser seg 2 grener på 40 meter hver av tilførselsrøret og samme mengde returrør. Pluss, til batteriene selv fra rørene, bly-ut. Kjele Baxi Slim 1.300i for 30KW med egen pumpe og en tank. Det synes som vann går sakte, kanskje på grunn av noe som plager henne. Denne ideen ble forårsaket av det faktum at da de gjorde den første innkoblingen, fungerte den ikke, alt var overopphetet. En spesialist fra selgerens kontor sa at vi forvekslet tilbudet med returen, selv om jeg gjentatte ganger sjekket det i henhold til instruksjonene for kjelen. Etter at installatøren loddet omvendt, gikk alt riktig med en gang, men det viste seg at vi ikke blandet det sammen. Og når de returnerte den, går den ikke igjen og overopphetes. Etter at installatøren gjettet for å blø luften fra systemet, gikk alt, men verre. Etter det første driftsåret fjernet jeg rusk fra filternettet, men dette hadde praktisk talt ingen effekt. Jeg har også et filter på feedet. Jeg fjernet rutenettet fra ham, men også uten resultat. Ytterligere 2 år har gått, og jeg prøver å finne ut hva som er galt. Eller pumpen mangler skjønt. Men min 200 m2 er oppvarmet (et hus med lavt loft), og kjelen er designet for mye mer, noe som betyr at pumpen også må være designet for et slikt vannmengde. Det nytter ikke å måle presset for å finne stedet for trengsel. Det vil være det samme overalt og er 1 atm i henhold til manometeret i kjelen. Så jeg forstår ikke hva annet jeg skal sjekke og hvor jeg skal se for å finne årsaken til denne tilstanden til varmesystemet i et privat hus. Det er problematisk å installere en strømningsmåler, det er nødvendig å lodde, og det er ikke billig heller. På en gang prøvde jeg å gjøre selve varmesystemet maksimalt med en margin. For ikke å fryse. Selv om det ikke er noen etterbehandling ennå og det ikke er kjent når det blir, blåser det ikke mye hvor som helst. Varmetap ved gassforbruk, hvis målt, er omtrent 0,5 W per m2 per grad, hvis du ikke tar feil i beregningene. Med et område med vegger, gulv og tak (det er ikke tak i andre etasje) på 600m2, ble gjennomsnittlig temperaturforskjell mellom gaten og huset på 30 grader oppnådd for oppvarming av 720m3 gass per måned. Totalt ca 10 kW i timen, som er mye mindre enn kjelens effekt (30 kW). Kjelepasset sier 1,2m3 vann i timen ved et trykk på 3m.

Metode for beregning av varmevekslere

Designene til varmevekslere er veldig forskjellige, men det er det generell metode varmetekniske beregninger, som kan brukes til private beregninger, avhengig av tilgjengelige initialdata.

Det er to typer varmetekniske beregninger for varmevekslere: design (design) og kalibrering.

Designberegning produsert under design varmeveksler, når strømningshastighetene til varmebærere og deres parametere er gitt. Formålet med konstruksjonsberegningen er å bestemme varmevekslingsoverflaten og de strukturelle dimensjonene til det valgte apparatet.

Bekreftelsesberegning utføres for å identifisere muligheten for å bruke eksisterende eller standard varmevekslere for disse teknologiske prosesser som bruker denne enheten... I verifikasjonsberegningen er apparatets dimensjoner og driftsbetingelsene gitt, og den ukjente verdien er varmevekslerens ytelse (faktisk). Verifiseringsberegningen utføres for å vurdere driften av apparatet under andre moduser enn de nominelle. Så. Dermed er formålet med verifiseringsberegningen å velge betingelsene som sikrer optimal modus driften av apparatet.

Designberegningen består av termiske (varmetekniske), hydrauliske og mekaniske beregninger.

Rekkefølge av designberegninger... For å utføre beregningen må følgende spesifiseres: 1) type varmeveksler (spole, skall-og-rør, rør-i-rør, spiral, etc.); 2) navnet på de oppvarmede og avkjølte varmebærerne (væske, damp eller gass); 3) varmevekslerens ytelse (mengden av en av varmebærerne, kg / s); 4) kjølevæskens innledende og sluttemperatur.

Det er nødvendig å bestemme: 1) fysiske parametere og bevegelseshastighet for kjølevæsker; 2) strømningshastigheten til varme- eller kjølemediet basert på varmebalansen; 3) prosessens drivkraft, dvs. gjennomsnittlig temperaturforskjell; 4) koeffisienter for varmeoverføring og varmeoverføring; 5) varmeoverføringsoverflate; 6) strukturelle dimensjoner apparat: lengde, diameter og antall omdreininger til spolen, lengde, antall rør og diameter på foringsrøret i skall-og-rør-apparatet, antall omdreininger og diameter på kroppen i spiralveksleren, etc.; 7) diameteren på beslagene for inn- og utløp av varmebærere.

Varmeoverføring mellom varmebærere varierer betydelig avhengig av fysiske egenskaper og parametere for varmevekslingsmedier, så vel som fra de hydrodynamiske forholdene for bevegelse av varmebærere.

Designoppgaven spesifiserer arbeidsmediet (varmeoverføringsvæsker), deres innledende og sluttemperaturer. Trenger å definere gjennomsnittstemperatur for hvert medium og ved denne temperaturen, finn verdiene til deres fysiske parametere fra referansetabellene.

Middeltemperaturen til mediet kan tilnærmet bestemmes som det aritmetiske gjennomsnittet av det første t n og det siste t til temperaturer.

De viktigste fysiske parameterne for arbeidsmedier er: tetthet, viskositet, spesifikk varme, varmeledningsevne, kokepunkt, latent fordampnings- eller kondensvarme, etc.

Disse parameterne presenteres i form av tabeller, diagrammer, monogrammer i oppslagsbøker.

Når du designer varmevekslingsutstyr det er nødvendig å strebe etter å lage slike strømningshastigheter for kjølevæsker (arbeidsmediene deres) der varmeoverføringskoeffisientene og hydrauliske motstandene vil være økonomisk fordelaktige.

Valget av passende hastighet er av stor betydning for varmevekslerens gode drift, siden med en hastighetsøkning øker varmeoverføringskoeffisientene betydelig og varmevekslingsoverflaten minker, dvs. enheten har mindre dimensjoner. Samtidig med en hastighetsøkning øker apparatets hydrauliske motstand, dvs. energiforbruk for pumpedriften, samt faren vannhammer og vibrasjon av rør. Minste verdi for hastigheten bestemmes av oppnåelsen av turbulent strømning (for lettflytende væsker med lav viskositet er Reynolds-kriteriet Re> 10000).

gjennomsnittshastighet bevegelsen av mediet bestemmes ut fra ligningene av volumetriske og massestrømningshastigheter:

M / s; , kg / (m 2 s), (9,1)

hvor er gjennomsnittlig lineær hastighet, m / s; V - volumetrisk strømningshastighet, m 3 / s; S er tverrsnittsarealet av strømmen, m 2; - gjennomsnittlig massehastighet, kg / (m 2 / s); G - massestrøm, kg / s.

Forholdet mellom masse og lineær hastighet:

, (9.2)

hvor er tettheten til mediet, kg / m 3.

For brukte rørdiametre (57, 38 og 25 mm) anbefales det å ta hastigheten på væsker praktisk talt 1,5 - 2 m / s, ikke høyere enn 3 m / s, den laveste fartsgrensen for de fleste væsker er 0,06 - 0,3 m / s ... Hastigheten som tilsvarer Re = 10000 for væsker med lav viskositet overstiger i de fleste tilfeller ikke 0,2 - 0,3 m / s. For viskøse væsker oppnås strømningsturbulens med mye høyere hastigheter, derfor er det i beregningene nødvendig å innrømme et svakt turbulent eller til og med laminært regime.

For gasser kl atmosfærisk trykk massehastigheter på 15 - 20 kg / (m 2 s) er tillatt, den nedre grensen er 2 - 2,5 kg / (m 2 s), og lineære hastigheter er opptil 25 m / s; for mettet damp under kondensering, anbefales det å stille hastigheten opp til 10 m / s.

Hastighetene til arbeidsmediet i beslagets grenrør: for mettet damp 20 - 30 m / s; for overopphetet damp - opptil 50 m / s; for væsker - 1,5 - 3 m / s; for oppvarming av dampkondensat - 1-2 m / s.

Hydraulisk beregning varmesystemer med tanke på rørledninger.

Når vi utfører ytterligere beregninger, vil vi bruke 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 v påbudt, bindende angi informasjon om spesifikke trykktap (hydrauliske egenskaper) for utstyret eller materialene som produseres.

For eksempel beregningen for rørledninger av polypropylen selskapet FIRAT lettes sterkt av det gitte 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 varmtvannsvarmesystemer: 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 varmeenhet 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 varmeenergioverføring 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 beregning av kjølevæskens strømningshastighet

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 varmvarmebæreren i varmesystemet.

tо er temperaturen på kaldvarmebæreren i varmesystemet.

Hydraulisk beregning av varmesystemet: strømningshastighet for 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 stålrørledninger, 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, 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.

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 det 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 blant 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 til varmesystemet.

På forelesningene ble vi fortalt at den optimale hastigheten på vannbevegelsen i rørledningen er 0,8-1,5 m / s. På noen sider ser jeg noe slikt (spesifikt omtrent maksimalt halvannen 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? Om bare en termistelev - så ifølge manualen 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 at 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 fordelaktig å endre diameteren i stor lengde (oppvarmingsnettet), er det ikke fornuftig å rase med disse diametrene i huset.

og det er også konseptet med 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: med 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 risten er "i taket", og da vil det ikke være noen inngang med sving (selv om den vil være liten, siden luften trekkes langs taket, beveger seg horisontalt og beveger seg mot dette risten , 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 er ikke 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. Varme, ventilasjon og luftkjøling. Oppdatert utgave av SNiP 41-01-2003 topphastighet vann i varmesystemet bestemmes ut fra tabellen.

Telleren viser kjølevæskens tillatte hastighet ved bruk av pluggventiler, treveis og dobbel justering, i nevneren - ved bruk av ventiler.
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 koeffisienten for lokal motstand, 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.
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 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:

Egenskaper for en bevegelig væske (varmebærer).
Rørmateriale.
Strømningshastighet.
Strømningsområde eller rørdiameter.
Tilstedeværelsen av en pumpe i kretsen.

Det er en feil påstand om 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 den lengde 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 omtrentlige tap 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 forbindelseselementene i linjen. 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;
samler (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 varmesystemdiagrammet, kan du enkelt beregne Total lengde, mulige forsinkelser i strømmen av kjølevæsken 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 avbruddsfri 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 for strømningshastigheten til kjølevæsken (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. Vanligvis, 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:

Mengden (volum) vann som lastes inn i varmesystemet.
Den totale lengden på linjene.
Systemflythastighet (ideell 0,4-0,7 m / s).
Varmeoverføring av systemet i kW.
Pumpekraft.
Trykket i systemet med pumpen av (naturlig rotasjon).
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 plassert parallelt.

Hele beregningen går ut på å sammenligne den beregnede motstandsverdien med trykket pumpet 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 temperaturen på væsken 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, desto mer varmeenergi vil komme inn i lokalene per tidsenhet på grunn av økningen i hastigheten og trykket til kjølevæsken. På den annen side vil det økte vannmengden 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 naturlig sirkulasjonsvarmesystem er tyngdekraften som skapes av forskjellen i vannforsyning til og fra radiatoren, er det åpenbart at kjelen vil være plassert mye lavere (for eksempel i kjelleren av 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.

Ved bruk av 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

Kjølevæskestrømmen 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 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 / kubikkmeter. 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 trykktapet 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 indikerer 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