Cálculo del diámetro requerido de tuberías para calefacción

Sistemas individuales de calefacción hidráulica

Para realizar correctamente el cálculo hidráulico del sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta algunos parámetros operativos del sistema en sí. Esto incluye la velocidad del refrigerante, su caudal, la resistencia hidráulica de las válvulas de cierre y la tubería, la inercia, etc.

Puede parecer que estos parámetros no tienen nada que ver el uno con el otro. Pero esto es un error La relación entre ellos es directa, por lo que debe confiar en ellos para el análisis.

Déjenos dar un ejemplo de esta relación. Si se aumenta la velocidad del refrigerante, la resistencia de la tubería aumentará inmediatamente. Si el flujo aumenta, la velocidad del agua caliente en el sistema aumenta, y, en consecuencia, la resistencia. Si aumenta el diámetro de las tuberías, la velocidad del refrigerante disminuye, lo que significa que la resistencia de la tubería disminuye.

El sistema de calefacción incluye 4 componentes principales:

Caldera de calefacción
Pipas
Dispositivos de calefacción.
Válvulas de cierre y control.

Cada uno de estos componentes tiene sus propios parámetros de resistencia. Los principales fabricantes necesariamente los indican, porque las características hidráulicas pueden variar. Dependen en gran medida de la forma, el diseño e incluso el material a partir del cual se fabrican los componentes del sistema de calefacción. Y son estas características las más importantes para llevar a cabo el análisis hidráulico de la calefacción.

¿Cuáles son las características hidráulicas? Esta es la pérdida de presión específica. Es decir, en cada tipo de elemento de calefacción, ya sea una tubería, una válvula, una caldera o un radiador, siempre hay resistencia desde el diseño del dispositivo o desde el lado de las paredes. Por lo tanto, al pasar a través de ellos, el refrigerante pierde su presión y, en consecuencia, la velocidad.

Caudal de refrigerante

Para mostrar cómo se realiza el cálculo hidráulico de la calefacción, tomemos, por ejemplo, un sistema de calefacción simple, que incluye una caldera de calefacción y radiadores de calefacción con un consumo de kilovatios de calor. Y hay 10 de tales radiadores en el sistema.

Es importante dividir adecuadamente el esquema completo en secciones y, al mismo tiempo, adherirse exactamente a una regla: en cada sección, el diámetro de las tuberías no debe variar.

Entonces, la primera sección es la tubería desde la caldera hasta el primer calentador. La segunda sección es la tubería entre el primer y el segundo radiador. Y así sucesivamente.

¿Cómo ocurre la transferencia de calor y cómo baja la temperatura del refrigerante? Al entrar en el primer radiador, el refrigerante cede parte del calor, que se reduce en 1 kilovatio. Es en la primera sección del cálculo hidráulico que se realiza en 10 kilovatios. Pero en la segunda sección ya está debajo de 9. Y así sucesivamente con una disminución.

Tenga en cuenta que para el ciclo de alimentación y para el flujo de retorno, este análisis se realiza por separado.

Hay una fórmula para calcular la velocidad de flujo del refrigerante:

G = (3.6 x Qy) / (con x (tr-to))

Quch es un cálculo carga térmica sitio. En nuestro ejemplo, para la primera sección, es 10 kW, para el segundo 9.

c es el calor específico del agua, el indicador es constante e igual a 4,2 kJ / kg x C;

tr - temperatura del refrigerante en la entrada al sitio;

a - la temperatura del refrigerante al salir del sitio.

Velocidad del refrigerante

Cálculo esquemático

Hay una velocidad mínima de agua caliente dentro del sistema de calefacción, bajo el cual la calefacción funciona en el modo óptimo. Esto es 0.2-0.25 m / s. Si disminuye, el aire comienza a liberarse del agua, lo que conduce a la formación de congestión de aire. Consecuencias: la calefacción no funcionará y la caldera hervirá.

Este es el umbral más bajo, y en cuanto al nivel superior, no debe exceder 1.5 m / s. El exceso amenaza la aparición de ruido dentro de la tubería. El indicador más aceptable es 0.3-0.7 m / s.

Si es necesario hacer un cálculo preciso de la velocidad del movimiento del agua, entonces es necesario tener en cuenta los parámetros del material del que están hechas las tuberías. Especialmente en este caso, se tiene en cuenta la rugosidad de las superficies internas de las tuberías. Por ejemplo, para las tuberías de agua caliente, el agua caliente se mueve a una velocidad de 0.25-0.5 m / s, cobre 0.25-0.7 m / s, plástico 0.3-0.7 m / s.

Seleccionar el ciclo primario

La flecha hidráulica separa la caldera y los circuitos de calefacción

Aquí es necesario considerar por separado dos esquemas: un tubo y dos tubos. En el primer caso, el cálculo se debe llevar a cabo a través del elevador más cargado, donde se instalan una gran cantidad de aparatos de calefacción y válvulas de cierre.

En el segundo caso, se selecciona el contorno más cargado. Está en su base y es necesario contar. Todos los otros contornos tendrán una resistencia hidráulica mucho más baja.

En el caso de que se considere el aislamiento horizontal de las tuberías, se selecciona el anillo más cargado del piso inferior. Bajo la carga se entiende la carga térmica.

Conclusión

Calefacción en la casa

Entonces, resumiremos. Como puede ver, para realizar un análisis hidráulico del sistema de calefacción en el hogar, debe tener en cuenta un montón. El ejemplo fue especialmente simple, ya que es muy difícil de entender, por ejemplo, un sistema de calefacción de dos tubos de una casa de tres o más plantas. Para llevar a cabo dicho análisis, deberá recurrir a una oficina especializada, donde los profesionales analizarán todo "por los huesos".

Será necesario tener en cuenta no solo los indicadores descritos anteriormente. Esto incluirá la pérdida de presión, la reducción de temperatura, la potencia de la bomba de circulación, el modo de funcionamiento del sistema, etc. Hay muchos indicadores, pero todos están presentes en GOST, y el experto rápidamente descubrirá qué es qué.

Lo único que debe proporcionarse para el cálculo es la capacidad de la caldera, el diámetro de las tuberías, la disponibilidad y el número de válvulas de cierre y la potencia de la bomba.

Para que el sistema de calentamiento de agua funcione correctamente, es necesario garantizar velocidad deseada refrigerante en el sistema. Si la velocidad es pequeña, el calentamiento de la habitación será muy lento y los radiadores lejanos estarán mucho más fríos que los vecinos. Por el contrario, si la velocidad del refrigerante es demasiado alta, el refrigerante en sí no tendrá tiempo para calentarse en la caldera, la temperatura de todo el sistema de calefacción será menor. El nivel de ruido también será agregado. Como vemos la velocidad del refrigerante en el sistema de calefacción, un parámetro muy importante. Miremos los detalles: cuál debería ser la velocidad más óptima.

Los sistemas de calefacción donde la circulación natural ocurre, por regla general, tienen una velocidad relativamente baja del refrigerante. Se alcanza la caída de presión en las tuberías el arreglo correcto caldera, tanque de expansión y las tuberías en sí: rectas y retornables. Solo el cálculo correcto antes de la instalación permite obtener un movimiento correcto y uniforme del refrigerante. Pero aún así la inercia de los sistemas de calefacción con circulación natural de líquido es muy grande. El resultado es un calentamiento lento de las instalaciones, una pequeña eficiencia. La principal ventaja de este sistema es la máxima independencia de la electricidad, no hay bombas eléctricas.

La mayoría de las veces en los hogares se usa un sistema de calefacción con circulación forzada refrigerante El elemento principal de tal sistema es el bomba de circulación . Es él quien acelera el movimiento del refrigerante, su velocidad depende de sus características en el sistema de calefacción.

Lo que afecta la velocidad del refrigerante en el sistema de calefacción:

- diagrama del sistema de calefacción;
- tipo de refrigerante;
- capacidad, capacidad de la bomba de circulación;
- Qué materiales están hechos de tubos y su diámetro;
- la ausencia de tapones de aire y obstrucciones en tuberías y radiadores.

Para una casa privada, la velocidad del refrigerante en el rango de 0.5 - 1.5 m / s será la más óptima.
Para edificios administrativos: no más de 2 m / s.
Para locales industriales: no más de 3 m / s.
El límite superior de la velocidad del refrigerante se elige, principalmente, debido al nivel de ruido en las tuberías.

Muchas bombas de circulación tienen un regulador de caudal de fluido, por lo que es posible elegir la más óptima para su sistema. Es correcto elegir la bomba en sí. No tome con un gran margen de potencia, ya que habrá más consumo de energía. Con el sistema de calefacción de largo, un gran número de circuitos, el número de pisos, etcétera, es mejor puesta en funcionamiento varias bombas. Por ejemplo, coloque la bomba por separado en un piso cálido, en el segundo piso.

Revista «Noticias del suministro de calor» № 1, 2005, www.ntsn.ru

Ph.D. O.D. Samarin, profesor asociado, Universidad Estatal de Moscú de Ingeniería Civil

Las propuestas actuales para la velocidad óptima de movimiento de tuberías de agua en los sistemas de calefacción (hasta 3 m / s) y la R pérdida de presión admisible específico (80 Pa / m) se basan principalmente en los cálculos técnicos y económicos. Se toman en cuenta que con la tasa de crecimiento sección transversal decreciente de los tubos y reduce la cantidad de aislamiento térmico, es decir, reducción de la inversión en el dispositivo de red, sino que también aumenta los costos de operación para el bombeo de agua desde la salida de la resistencia hidráulica, y viceversa. Entonces la velocidad óptima corresponde al mínimo de los costos dados para el período estimado de depreciación del sistema.

Sin embargo, en una economía de mercado, asegúrese de tomar en cuenta el descuento de los costes de explotación E (RUB. / Año) y los gastos de capital K (RUB.). En este caso, la fórmula para el cálculo de los costes reducidos acumulativos (CLE) utilizando medios adicionales tiene la forma siguiente:

En este caso, los coeficientes de descuento del capital y los costos operativos, calculados en función del período calculado de depreciación T (años) y la tasa de descuento p. Este último toma en cuenta el nivel de inflación y los riesgos de inversión, es decir, en el análisis final, el grado de inestabilidad económica y la naturaleza de los cambios en las tarifas actuales, y generalmente se determina por el método de las evaluaciones de expertos. En la primera aproximación, el valor de p corresponde al interés anual de un préstamo bancario. En la práctica, puede tomarse en la cuantía de la tasa de refinanciamiento del Banco Central de la Federación de Rusia. A partir del 15 de enero de 2004, es igual al 14% por año.

Además, no se sabe de antemano que el mínimo de la SDS que tenga en cuenta el descuento corresponda al mismo nivel de velocidad del agua y las pérdidas específicas que se recomiendan en la literatura. Por lo tanto, es aconsejable realizar nuevos cálculos utilizando el rango de precios actual para tuberías, aislamiento térmico y electricidad. En este caso, si asumimos que las tuberías funcionan bajo las condiciones del régimen de resistencia cuadrática y calculamos las pérdidas de presión específicas de acuerdo con las fórmulas dadas en la literatura, se puede obtener la siguiente fórmula para la velocidad óptima del agua:

Aquí К ти - coeficiente de aumento en el precio de las tuberías debido a la presencia de aislamiento térmico. Cuando usemos materiales domésticos como esteras de lana mineral, podemos tomar K = 1.3. El parámetro C D es el costo unitario por metro de tubería (r / m 2), referido al diámetro interno D (m). Como las listas de precios generalmente indican el precio en rublos por tonelada de metal C m, la conversión debe hacerse de acuerdo con la relación obvia, donde - el espesor de la pared de la tubería (mm) = 7.8 t / m 3 - la densidad del material de la tubería. El valor de C el corresponde a la tarifa de electricidad. De acuerdo con los datos de MOSENERGO para el primer semestre de 2004 para los consumidores municipales, C = 1.1723 rublos / kWh.

La fórmula (2) se obtiene a partir de la condición d (CDS) / dv = 0. La determinación de los costos de operación se llevó a cabo teniendo en cuenta que la rugosidad equivalente de las paredes de las tuberías es de 0,5 mm, y la eficiencia de las bombas de red es de aproximadamente 0,8. La densidad del agua p w se consideró igual a 920 kg / m 3 para el rango de temperatura característico en la red de calor. Además, se supuso que la circulación en la red se lleva a cabo durante todo el año, lo que está bastante justificado, en función de las necesidades de suministro de agua caliente.

Análisis de la fórmula (1) muestra que para grandes períodos T depreciación (10 años o más) característica para la red térmica, el descuento factores de relación de sustancialmente igual a su mínimo valor de p / 100 limitante. En este caso, la expresión (2) da la una tasa de menos rentable de agua correspondiente a la condición cuando el interés anual de los préstamos tomada para la construcción, igual al ingreso anual de la reducción de los costos de operación, es decir, con un periodo de recuperación infinito En un término finito, la velocidad óptima será mayor. Pero en cualquier caso, esta velocidad excederá la calculada sin descuento, desde entonces, como se ve fácilmente, y en condiciones modernas, hasta el momento, 1 / T< р/100.

Los valores de la velocidad óptima del agua y sus respectivas pérdidas de presión específicas adecuadas, calculadas por la expresión (2) con un promedio de C D y la relación de límite, se muestran en la Fig.1. Debe tenerse en cuenta que en la fórmula (2) contiene el valor D, que no se conoce de antemano, lo que es aconsejable primero en preguntar un valor medio de la velocidad (aproximadamente 1,5 m / s), para determinar el diámetro para un caudal de agua dado G (kg / h), y luego calcule la velocidad real y la velocidad óptima (2) y verifica si v es mayor que v opt. De lo contrario, debe reducir el diámetro y repetir el cálculo. También es posible obtener una relación directamente entre G y D. Para el nivel promedio de C D, se muestra en la Fig. 2.

Por lo tanto, la velocidad del agua económicamente óptima en redes de calor, calculada para las condiciones de una economía de mercado moderna, en principio no excede los límites recomendados en la literatura. Sin embargo, esta velocidad es menos dependiente del diámetro, que bajo la condición de una pérdida permisible específico, y para diámetros pequeños y medianos son apropiados valor R se incrementó hasta 300 - 400 Pa / m. En consecuencia, es preferible reducir más las inversiones de capital (en

en este caso, para reducir las secciones transversales y aumentar la velocidad), y cuanto más, mayor es la tasa de descuento. Por lo tanto, el deseo en varios casos en la práctica de reducir los costos únicos en el diseño de sistemas de ingeniería está teóricamente justificado.

Literatura

1. AA Ionin et al. Suministro de calor. Libro de texto para escuelas secundarias. - Moscú: Stroiizdat, 1982, 336 p.

2. VG Gagarin. Un criterio para la recuperación de costos para aumentar la protección térmica de las envolventes de edificios en diferentes países. Sat. doc. Conf. NIISF, 2001, p. 43 - 63.

Si comienza a instalar un sistema de calefacción, debe realizar todos los cálculos necesarios antes de comenzar a trabajar. Se debe prestar especial atención al cálculo del diámetro tubería de calefacción. Si no se hace correctamente, la hidrodinámica del sistema de calefacción sufrirá primero. Y también obtendremos bajo rendimiento del sistema a altos costos de energía. La elección incorrecta del diámetro de la tubería puede provocar problemas más importantes, como fallas del sistema, roturas o fugas. Para que esto no suceda, debe abordar competentemente el problema de instalar una tubería de calefacción.

Por lo general, las principales características de los tubos de calefacción incluyen diámetros interior y exterior, así como también diámetro condicional- El valor del diámetro total redondeado, que se determina en pulgadas o en fracciones de pulgada.

La diferencia entre el diámetro externo e interno de la tubería difiere según el grosor de la tubería. Dependiendo del material del que está hecha la tubería, este valor varía.

El diámetro exterior de la tubería debe tenerse en cuenta durante la instalación, ya que requiere la fijación de todo tipo de sujetadores. El diámetro interno es el criterio principal para elegir un tubo para el sistema de calefacción Debido a eso, la capacidad del sistema está determinada. Y esto, a su vez, afecta significativamente la posibilidad de la longitud de la tubería y la cantidad de radiadores a los que se podrá conectar. sistema de calefacción.

Además, teniendo en cuenta el diámetro de la tubería, será posible predecir la pérdida de calor del sistema de calefacción.

En primer lugar, es necesario tener en cuenta que las reglas de elección de tuberías para diferentes esquemas de calefacción son significativamente diferentes.

Si el sistema de calefacción está conectado a la tubería de calefacción central, se calcula el diámetro de la tubería similar a los sistemas de calefacción de apartamentos.

Si se planifica la calefacción autónoma, el diámetro aquí puede ser diferente dependiendo de si el sistema funcionará con la ayuda de bomba de circulación , o por circulación natural.

Incluyendo la opción de influenciar:

Materialfabricación de tubos
Tiporefrigerante
Especificidad del cableado sistema de calefacción
Esperado presión del agua
Velocidad de flujoagua en el sistema

Al calcular el diámetro de la tubería, inicialmente debe tener en cuenta qué tipo de tubería se instalará. Esto es necesario porque el sistema de medición y marcado de la tubería difiere en función del material con el que está fabricado. Como regla general, las tuberías hechas de acero y hierro fundido se marcan mediante el cálculo del diámetro interno y tubos de plástico y cobre a lo largo de la sección exterior. Esto es particularmente importante si una tubería debe instalarse en una combinación de varios materiales.

Idealmente, debe confiar el procedimiento de cálculo a un especialista, sin embargo, si no tiene esa oportunidad o simplemente desea, puede administrarla por su cuenta.

Cálculo del diámetro de las tuberías del sistema de calefacción

Este cálculo se basa en una serie de parámetros. Primero necesitas definir potencia térmica sistemas de calefacción, luego calcule con qué velocidad el transportador de calor - agua caliente u otro tipo de refrigerante - se moverá a través de las tuberías. Esto ayudará a hacer los cálculos con la mayor precisión posible y evitar imprecisiones.

Cálculo de la capacidad del sistema de calefacción

El cálculo se lleva a cabo de acuerdo con la fórmula. Para calcular la capacidad del sistema de calefacción, el volumen del espacio calefaccionado debe multiplicarse por el coeficiente de pérdida de calor y por la diferencia entre la temperatura de invierno dentro y fuera de la habitación y luego dividir el valor obtenido por 860.

Determinar el coeficiente de pérdida de calor puede basarse en el material de construcción, así como la disponibilidad de métodos de aislamiento y sus tipos.

Si el edificio tiene parámetros estándar, entonces puedes calcular en un orden promedio.

Para determinar la temperatura resultante, se requiere una temperatura externa promedio en el invierno del año y una temperatura interna de al menos los requisitos sanitarios.

Velocidad del refrigerante en el sistema

De acuerdo con los estándares, la velocidad del refrigerante a través de los tubos de calefacción debe ser exceder tasa 0.2 metros por segundo. Este requisito se debe al hecho de que a una velocidad de movimiento menor, se libera aire del líquido, lo que conduce a cierres de aire, que pueden interrumpir el funcionamiento de todo el sistema de calefacción.

El nivel de velocidad superior no debe exceder 1.5 metros por segundo, ya que este puede provocar ruido en el sistema.

En general, es deseable observar una barrera de velocidad media para aumentar la circulación y de ese modo aumentar la productividad del sistema. Muy a menudo, se usan bombas especiales para lograr esto.

Cálculo del diámetro de la tubería de calefacción

La determinación correcta del diámetro de la tubería es un punto muy importante, ya que es responsable del trabajo cualitativo de todo el sistema y si se realiza un cálculo incorrecto y el sistema está montado sobre él, será imposible corregir algo en parte. Será necesario reemplazo de todo el sistema de tubería Y este es un costo significativo. Para evitar esto, es necesario abordar el cálculo con toda responsabilidad.

El diámetro de la tubería se calcula usando fórmula especialIncluye:

diámetro requerido
potencia térmica del sistema
velocidad del flujo de refrigerante
la diferencia entre la temperatura de flujo y el retorno del sistema de calefacción.

Esta diferencia de temperatura debe elegirse en función de estándares para la entrada(no menos de 95 grados) y en el regreso (como regla, es 65-70 grados). En base a esto, la diferencia de temperatura generalmente se toma como 20 grados.

Cálculo hidráulico de tuberías

La complejidad del trabajo depende del cálculo del diámetro de las tuberías, el espesor de sus paredes y otros parámetros.

El diámetro de las tuberías depende de la longitud y el tipo de la red de calefacción. El portador de calor durante el paso a través de diferentes secciones de la tubería, pierde parte de la energía. Reducir el diámetro de la tubería contribuye aumento en la velocidad del paso del refrigerante y de ese modo aumentar la transferencia de calor.

Además, el coeficiente de resistencia al flujo del portador de calor está determinado por la rugosidad de la superficie interna de la tubería. En este sentido, hay una diferencia significativa en la presiónen diferentes secciones del sistema de calefacción.

El uso de cálculos hidráulicos es necesario para determinar con precisión los parámetros de presión. De lo contrario, esto puede conducir a una disminución en la eficiencia del sistema de calefacción debido al hecho de que la presión que impulsa el refrigerante, no excedió las pérdidas totales.

También es necesario tener en cuenta el hecho de que el grosor de la tubería no es menor que su diámetro.

Si el diámetro de la tubería se elige incorrectamente, esto amenaza con serias complicaciones durante el funcionamiento del sistema de calefacción o incluso una falla prematura:

El diámetro de la tubería del sistema de calefacción es demasiado grande. Esto conducirá a una presión insuficiente en el sistema de calefacción y, por lo tanto, a una interrupción en la circulación. Debido a esto, la temperatura en la habitación se verá alterada, en otras palabras, no se calentará lo suficiente.
Demasiado pequeño diámetro de tubería de calefacción. Debido a la mayor presión dentro de un tubo de pequeño diámetro, el sistema de calefacción será demasiado ruidoso para funcionar.

Durante el diseño e instalación del sistema de calefacción, todos los parámetros y reglas se deben observar cuidadosamente. Los errores cometidos en la etapa de diseño del sistema a menudo son simplemente imposibles de solucionar selectivamente, y se requiere un desmantelamiento completo de la tubería del sistema de calefacción y uno nuevo. Esto conduce a costos financieros tangibles y como resultado del descontento con el funcionamiento del sistema. Para evitar esto, no es suficiente observar de cerca todas las etapas del proceso, incluido el cálculo del diámetro de la tubería del sistema de calefacción.

Cálculo hidráulico del sistema de calefacción teniendo en cuenta las tuberías.

Al realizar otros cálculos, utilizaremos todos los parámetros hidráulicos principales, incluido el flujo de refrigerante, la resistencia hidráulica de la armadura y las tuberías, la velocidad del refrigerante, etc. Entre estos parámetros hay una relación completa, que es en lo que necesita confiar en los cálculos.

Por ejemplo, si se aumenta la velocidad del refrigerante, la resistencia hidráulica en la tubería también aumentará. Si se aumenta el caudal de refrigerante, teniendo en cuenta la tubería del diámetro especificado, la velocidad del portador de calor y también la resistencia hidráulica aumentarán simultáneamente. Y cuanto mayor sea el diámetro de la tubería, menor será la velocidad del refrigerante y la resistencia hidráulica. Con base en el análisis de estas relaciones, puede convertir el sistema hidráulico (el programa de cálculo está en la red) en un análisis de los parámetros de eficiencia y confiabilidad de todo el sistema, lo que, a su vez, ayudará a reducir los costos de los materiales utilizados.

El sistema de calefacción incluye cuatro componentes básicos: un generador de calor, aparatos de calefacción, una tubería, un cierre y accesorios de regulación. Estos elementos tienen parámetros individuales de resistencia hidráulica, que deben tenerse en cuenta al realizar el cálculo. Recuerde que las características hidráulicas no son constantes. Los principales fabricantes de materiales y equipos de calefacción necesariamente indican información sobre pérdidas de presión específicas (características hidráulicas) para los equipos o materiales producidos.

Por ejemplo, el cálculo de las tuberías de polipropileno FIRAT se ve facilitado en gran medida por el nomograma dado, que especifica la pérdida específica de presión o carga en la tubería para 1 metro de tubería en funcionamiento. El análisis del nomograma permite rastrear claramente las relaciones mencionadas anteriormente entre las características individuales. Esta es la esencia principal de los cálculos hidráulicos.

Cálculo hidráulico de sistemas de calentamiento de agua: caudal de refrigerante

Creemos que ya ha dibujado una analogía entre el término "flujo de refrigerante" y el término "cantidad de refrigerante". Por lo tanto, el flujo de refrigerante dependerá directamente de la carga de calor que sea necesaria para el portador de calor en el proceso de transferencia de calor al dispositivo de calentamiento desde el generador de calor.

El cálculo hidráulico implica determinar el nivel de flujo de refrigerante, en relación con un área determinada. La sección de diseño es una sección con un flujo estable de refrigerante y con un diámetro constante.

Cálculo hidráulico de sistemas de calefacción: ejemplo

Si rama incluye diez radiador kilovatio y el flujo de refrigerante tasa calculada sobre la transferencia de energía por calor a 10 kilovatios, la sección de cálculo será un corte de de la fuente de calor al disipador de calor, que es la primera rama. Pero solo a condición de que esta sección se caracterice por un diámetro constante. La segunda sección se ubica entre el primer radiador y el segundo radiador. Así, si en el primer caso, la velocidad de transferencia se calculó de 10 kilovatios de energía térmica, la segunda porción estima cantidad de energía será el 9 kilovatios, con una disminución gradual en la medida de cálculos. La resistencia hidráulica debe calcularse simultáneamente para la tubería de suministro y retorno.

El cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de tubería única implica calcular el caudal del refrigerante

para la sección calculada por la siguiente fórmula:

Gy = (3.6 * Qy) / (c * (tz-to))

Quch es la carga térmica de la sección calculada en vatios. Por ejemplo, para nuestro ejemplo, la carga de calor a la primera sección será de 10,000 vatios o 10 kilovatios.

s (calor específico para el agua) - constante, igual a 4.2 kJ / (kg ° C)

t es la temperatura del refrigerante caliente en el sistema de calefacción.

a es la temperatura del refrigerante en el sistema de calefacción.

Cálculo hidráulico del sistema de calefacción: caudal del refrigerante

La velocidad mínima del refrigerante debe ser un umbral valor de 0.2 - 0.25 m / s. Si la velocidad es menor, se liberará el exceso de aire del refrigerante. Esto conducirá a la aparición de congestión de aire en el sistema, que, a su vez, puede causar una falla parcial o total del sistema de calefacción. En cuanto al umbral superior, la velocidad del refrigerante debe alcanzar 0.6 - 1.5 m / s. Si la velocidad no aumenta por encima de esto, no se generará ruido hidráulico en la tubería. La práctica muestra que el rango de velocidad óptimo para los sistemas de calefacción es de 0.3 a 0.7 m / s.

Si es necesario para calcular el intervalo de velocidad media de transferencia de calor con mayor precisión, es necesario tener en cuenta los parámetros de material de tubería en el sistema de calefacción. Más precisamente, necesitará un factor de rugosidad para la superficie interna de la tubería. Por ejemplo, si es sobre las tuberías hechas de acero, entonces la velocidad del refrigerante en el nivel de 0.25-0.5 m / s se considera óptima. Si la tubería es de polímero o cobre, la velocidad se puede aumentar a 0,25 - 0,7 m / s. Si quiere estar seguro, lea atentamente qué velocidad recomiendan los fabricantes de equipos para los sistemas de calefacción. Un rango de velocidad más precisa recomendada según el material refrigerante tubería utilizada en el sistema de calefacción y más específicamente el coeficiente de rugosidad de la superficie interna de tuberías. Por ejemplo, para adherirse mejor a las tuberías de acero refrigerante velocidad de 0,25 a 0,5 m / seg para el cobre, y el polímero (polipropileno, polietileno, tuberías de plástico) de 0,25 a 0,7 m / s o recomendaciones de los fabricantes utilizan cuando esté disponible.

Cálculo de la resistencia hidráulica del sistema de calefacción: pérdida de presión

La pérdida de presión en una sección particular del sistema, también llamada "resistencia hidráulica", es la suma de todas las pérdidas debidas a la fricción hidráulica y la resistencia local. Este indicador, medido en Pa, se calcula mediante la fórmula:

ΔPuch = R * l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ

donde
ν es la velocidad del refrigerante utilizado, medido en m / s.

ρ es la densidad del soporte térmico, medida en kg / m3.

R-pérdida de presión en la tubería, medida en Pa / m.

l - longitud estimada de la tubería en la sección, medida en m.

Σζ es la suma de los coeficientes de las resistencias locales en la sección del equipo y las válvulas de cierre y control.

En cuanto a la resistencia hidráulica total, es la suma de todas las resistencias hidráulicas de las secciones calculadas.

Cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tubos: selección de la rama principal del sistema

Si el sistema se caracteriza por un movimiento de paso del refrigerante, entonces para el sistema de dos tubos, el anillo de la tubería vertical más cargada se selecciona a través del dispositivo de calentamiento inferior. Para un sistema de tubería única, llame por el elevador más activo.

Si el sistema se caracteriza por un movimiento de punto muerto del refrigerante, entonces para el sistema de dos tubos, el anillo del dispositivo de calentamiento inferior se selecciona para la mayoría de las bandas verticales más cargadas. En consecuencia, para un sistema de calefacción de tubería única, se selecciona un anillo a través de la mayoría de los elevadores remotos cargados.

Si se trata de un sistema de calefacción horizontal, entonces se elige un anillo a través de la rama más cargada, refiriéndose al piso inferior. Hablando de la carga, nos referimos al indicador de "carga de calor", que se describió anteriormente.