Hydraulický výpočet topného systému: téměř komplikovaný

03-08-2018
Vytápění

Co je to hydraulický výpočet topného systému? Jaké hodnoty potřebují výpočty? Konečně, hlavní věc: jak je vypočítat, aniž by byly přesné hodnoty hydraulického odporu všech úseků, topných zařízení a prvků ventilů? Zjistíme to.

Návrh vytápění začíná výpočty.

Co očekáváme

Pro každý topný systém je nejdůležitějším parametrem jeho tepelný výkon.

Je určen:

  • Teplota chladicí kapaliny.
  • Tepelný výkon topných zařízení.

Poznámka: v dokumentaci je poslední parametr indikován pro pevnou delta teplot mezi teplotou chladicí kapaliny a vzduchem ve vyhřívané místnosti při 70 ° C. Snížení deltové teploty o polovinu způsobí dvojnásobný pokles tepelné energie.

Metody výpočtu tepelného výkonu ponecháme v zákulisí: pro ně mají dostatek předmětových materiálů.

Aby se však zajistil přenos tepla z dálnice nebo kotle na topná zařízení, jsou důležité dva další parametry:

  1. Vnitřní část potrubí, svázaná s jeho průměrem.
Různé typy vnějších a vnitřních průměrů potrubí jsou vzájemně propojeny.
  1. Průtok v tomto potrubí.

V autonomním systému vytápění s nuceným oběhem je důležité znát ještě pár hodnot:

  1. Hydraulický odpor obrysu. Výpočet hydraulického odporu topného systému určuje požadavky na tlak generovaný cirkulačním čerpadlem.
  2. Průtok chladicí kapaliny přes okruh, určený výkonem cirkulačního čerpadla topného systému s vhodnou hlavou.

Problémy

Jak říkají v Oděse, "jsou."

Pro výpočet celkového hydraulického odporu obvodu je třeba zvážit:

  • Odolnost přímých částí potrubí. Je určen jejich materiálem, vnitřním průměrem, průtokem a stupněm drsnosti stěn.
Tento nomogram pro hydraulický výpočet topných systémů vám umožňuje určit tlakovou ztrátu pro různé průměry a hodnoty průtoku.
  • Odolnost každého přechodu otáčení a průměru.
  • Odolnost každého prvku ventilu.
  • Odolnost všech topných zařízení.
  • Odolnost kotlového výměníku tepla.

Shromažďování všech potřebných údajů dohromady se zřetelně stane problémem i v nejjednodušším schématu.

Co dělat

Vzorce

Naštěstí pro autonomní systém vytápění lze hydraulický výpočet topení provést s přijatelnou přesností a bez toho, aby se dostal do divočiny.

Průtok

Ze spodní strany je omezena růstem teplotního rozdílu mezi průtokem a vstupem a současně zvýšená pravděpodobnost větrání. Rychlý průtok přivádí vzduch z mostů k automatickému odvzdušnění; pomalý se s tímto úkolem nemůže vyrovnat.

Na druhé straně příliš rychlý průtok nevyhnutelně generuje hydraulický šum. Prvky ventilů a závitů z lahví budou zdrojem nepříjemného bzučení.

Hluk v topném systému pravděpodobně nebude v noci potěšen.

Pro ohřev je rozsah přijatelných průtoků od 0,6 do 1,5 m / s; výpočet dalších parametrů se však obvykle provádí pro hodnotu 1 m / s.

Průměr

Se známým tepelným výkonem je nejjednodušší jej vyzvednout podle tabulky.

Vnitřní průměr trubky, mm Tok tepla, W při Dt = 20С
Rychlost 0,6 m / s Rychlost 0,8 m / s Rychlost 1 m / s
8 2453 3270 4088
10 3832 5109 6387
12 5518 7358 9197
15 8622 11496 14370
20 15328 20438 25547
25 23950 31934 39917
32 39240 52320 65401
40 61313 81751 102188
50 95802 127735 168669

Tlak hlavy

Ve zjednodušené verzi se vypočítá podle vzorce H = (R * I * Z) / 10000.

V tom:

  • H je požadovaná hodnota hlavy v metrech.
  • I - ztráta tlaku v potrubí, Pa / m. U rovného průřezu potrubí vypočteného průměru trvá hodnota v rozmezí 100-150.
  • Z je dodatečný kompenzační faktor, který závisí na dostupnosti dodatečného vybavení v obvodu.
Obrysové prvky Hodnota koeficientu
Armatury a armatury 1,3
Termostatické hlavy a ventily 1.7
Směšovač s třícestným nebo dvoucestným ventilem 1.2
Ve fotomagnetovací jednotce pro vytápění.

Pokud systém obsahuje několik prvků ze seznamu, násobí se odpovídající koeficienty. Takže u systému s kulovými kohouty, závitovými armaturami pro potrubí a termostatu, který reguluje propustnost plnění, Z = 1,3 * 1,7 = 2,21.

Výkonnost

Pokyny pro výpočet vlastních rukou výkon čerpadla také není příliš složitý.

Produktivita se vypočítá podle vzorce G = Q / (1,163 * Dt), ve kterém:

  • G - výkon v m3 / hod.
  • Q je tepelný výkon obvodu v kilowattech.
  • Dt je teplotní rozdíl mezi přívodním a vratným potrubím.

Příklad

Uveďme příklad hydraulického výpočtu topného systému za následujících podmínek:

  • Teplota delty mezi přívodním a vratným potrubím je stejná jako standardní 20 stupňů.
  • Tepelná síla mědi - 16 KW.
  • Celková délka jednoplášťové lahve Leningradky je 50 metrů. Zařízení pro vytápění jsou paralelně propojena s lahví. Termostaty, rozbití plnění a sekundární obvody se směšovači chybí.

Takže začneme.

Minimální vnitřní průměr podle výše uvedené tabulky je 20 milimetrů při rychlosti proudění nejméně 0,8 m / s.

Užitečné: moderní cirkulační čerpadla mají často stupňovité nebo pohodlněji hladké nastavení výkonu. V druhém případě je cena přístroje poněkud vyšší.

Čerpadlo KSB Rio-Eco Z s hladkým nastavením.

Optimální hlava pro náš případ bude (50 * 150 + 1,3) / 10000 = 0,975 m. Ve většině případů nemusí být parametr vypočítán. Rozdíl v topném systému bytového domu, který v něm zajišťuje cirkulaci - pouze 2 metry; to je přesně minimální hodnota hlavy absolutní většiny čerpadel mokrého rotoru.

Produktivita se vypočítá jako G = 16 / (1,163 * 20) = 0,69 m3 / hod.

Závěr

Doufáme, že výše uvedené výpočetní metody pomohou čtenáři vypočítat parametry vlastního vytápěcího systému, aniž by se dostali do džungle složitých vzorců a referenčních dat. Jako vždy přidané video nabídne další informace. Úspěchy!