Jednotlivé systémy hydraulického vykurovania

Na správne vykonanie hydraulického výpočtu vykurovacieho systému je potrebné zohľadniť niektoré prevádzkové parametre samotného systému. To zahŕňa rýchlosť chladiacej kvapaliny, jej prietok, hydraulický odpor uzatváracích ventilov a potrubia, zotrvačnosť atď.

Zdá sa, že tieto parametre nemajú nič spoločné. Ale je to chyba. Vzťah medzi nimi je priamy, takže sa na ne musíte spoľahnúť na analýzu.

Uveďme príklad tohto vzťahu. Ak sa zvýši rýchlosť chladiacej kvapaliny, okamžite sa zvýši odpor potrubia. Ak sa zvýši tok, zvyšuje sa rýchlosť horúcej vody v systéme a teda aj odpor. Ak zvýšíte priemer potrubia, rýchlosť chladiacej kvapaliny sa posunie nadol, čo znamená, že odpor potrubia klesá.

Vykurovací systém obsahuje 4 hlavné komponenty:

1. Vykurovací kotol.
2. Rúrky.
3. Vykurovacie zariadenia.
4. Uzavieracie a regulačné ventily.

Každá z týchto komponentov má svoje vlastné odporové parametre. Vedúci výrobcovia ich nevyhnutne naznačujú, pretože sa môžu líšiť hydraulické charakteristiky. Veľmi závisia od tvaru, konštrukcie a dokonca aj materiálu, z ktorého sú vyrobené komponenty vykurovacieho systému. A tieto charakteristiky sú najdôležitejšie pri vykonávaní hydraulickej analýzy vykurovania.

Aké sú hydraulické vlastnosti? Toto je špecifická tlaková strata. To znamená, že v každom type vykurovacieho telesa, či už ide o potrubie, ventil, kotol alebo radiátor, vždy existuje odpor z konštrukcie zariadenia alebo zo strany stien. Preto prechádza chladiaca kvapalina tým, že stratí svoj tlak, a teda rýchlosť.

Prietok chladiacej kvapaliny

Prietok chladiacej kvapaliny

Aby sme ukázali, ako sa vykonáva hydraulický výpočet vykurovania, dajte napríklad jednoduchý vykurovací systém, ktorý zahŕňa vykurovací kotol a vykurovacie telesá s kilowattovou spotrebou tepla. V systéme je takýchto 10 radiátorov.

Je dôležité, aby sa celá schéma správne zlomila na časti a zároveň presne dodržala jedno pravidlo - v každom oddiele by sa priemer rúrok nemal meniť.

Takže prvým oddielom je potrubie z kotla na prvý ohrievač. Druhá časť je potrubie medzi prvým a druhým žiaričom. A tak ďalej.

Ako dôjde k prestupu tepla a akým spôsobom klesá teplota chladiacej kvapaliny? Pri vstupe do prvého chladiča chladiaca kvapalina odvádza časť tepla, ktorá je znížená o 1 kilowatt. Je to v prvej časti hydraulického výpočtu je pod 10 kilowattov. Ale v druhej časti je už pod 9. A tak ďalej s poklesom.

Upozorňujeme, že pre vstupnú slučku a pre spätný tok sa táto analýza vykonáva samostatne.

Existuje vzorec na výpočet prietoku chladiacej kvapaliny:

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

Quch je vypočítaný tepelné zaťaženie  časť. V našom príklade je pre prvú časť 10 kW, pre druhú 9.

c je špecifické teplo vody, indikátor je konštantný a rovná sa 4,2 kJ / kg x C;

tr - teplota chladiacej kvapaliny pri vstupe do miesta;

do - teploty chladiacej kvapaliny pri odchode z miesta.

Rýchlosť chladiacej kvapaliny

Schematický výpočet

V ohrievacom systéme je minimálna rýchlosť teplej vody, pod ktorou samotné vykurovanie pracuje v optimálnom režime. Toto je 0,2 - 0,25 m / s. Ak sa zníži, začne sa z vody uvoľňovať vzduch, čo vedie k vzniku preťaženia vzduchu. Dôsledky - vykurovanie nefunguje a kotol sa varí.

Ide o dolnú hranicu a pokiaľ ide o hornú úroveň, nesmie prekročiť 1,5 m / s. Prebytok hrozí výskyt hluku vo vnútri potrubia. Najprimeranejší indikátor je 0,3-0,7 m / s.

Ak je potrebné vykonať presný výpočet rýchlosti pohybu vody, je potrebné brať do úvahy parametre materiálu, z ktorého sú rúry vyrobené. Najmä v tomto prípade sa berie do úvahy drsnosť vnútorných plôch rúr. Napríklad pri teplovodných rúrach sa horká voda pohybuje rýchlosťou 0,25-0,5 m / s, medi 0,25-0,7 m / s, plast 0,3-0,7 m / s.

Výber primárnej slučky

Hydraulická šípka oddeľuje kotol a vykurovacie okruhy

Tu je potrebné brať do úvahy oddelene dve schémy - jednu rúrku a dve rúrky. V prvom prípade sa výpočet musí vykonať prostredníctvom najviac zaťaženej stúpačky, kde je inštalovaný veľký počet vykurovacích zariadení a uzatvárací ventil.

V druhom prípade sa zvolí najviac zaťažený obrys. Je na jej základe a je potrebné počítať. Všetky ostatné kontúry budú mať hydraulický odpor oveľa nižší.

V prípade, že sa zváži horizontálna izolácia rúr, vyberie sa najviac zaťažený krúžok spodného podlažia. Pod záťažou sa rozumie tepelné zaťaženie.

záver

Kúrenie v dome

Takže, zhrňujme. Ako môžete vidieť, aby ste urobili hydraulickú analýzu vykurovacieho systému doma, musíte veľa zohľadniť. Príklad bol obzvlášť jednoduchý, pretože je veľmi ťažké pochopiť, napríklad dvojvrstvový vykurovací systém domu s tromi alebo viacerými poschodiami. Ak chcete vykonať takúto analýzu, musíte sa obrátiť na špecializovanú kanceláriu, kde odborníci analyzujú všetko "kosti".

Bude potrebné zohľadniť nielen vyššie uvedené ukazovatele. Zahŕňa to stratu tlaku, zníženie teploty, výkon obehového čerpadla, prevádzkový režim systému atď. Existuje veľa ukazovateľov, ale všetky sú prítomné v GOST a odborník rýchlo zistí, čo je to.

Jediná vec, ktorú je potrebné pre výpočet použiť, je kapacita kotla, priemer potrubí, dostupnosť a počet vypínacích ventilov a výkon čerpadla.

Aby systém ohrevu vody správne fungoval, je potrebné zabezpečiť požadovanej rýchlosti  chladiacej kvapaliny v systéme. Ak je rýchlosť nízka, vykurovanie miestnosti bude veľmi pomalé a ďaleko radiátory budú oveľa chladnejšie ako susedia. A naopak, ak je rýchlosť chladiacej kvapaliny príliš veľký, nosič tepla sám nebude mať čas na ohriatie v kotle, teplota celého vykurovacieho systému nižšia. Hladina hluku bude tiež pridaná. Ako vidíme rýchlosť chladiacej kvapaliny v systéme vykurovania - veľmi dôležitý parameter. Pozrime sa na podrobnosti - čo by mala byť najoptimálnejšia rýchlosť.

Systémy vykurovania, v ktorých dochádza k prirodzenému obehu, majú spravidla relatívne nízku rýchlosť chladiacej kvapaliny. Pokles tlaku v potrubí je dosiahnutý správne usporiadanie  kotla, expanznej nádrže a samotných potrubí - rovno a späť. Len správny výpočet pred inštaláciou umožňuje dosiahnuť správny a rovnomerný pohyb chladiacej kvapaliny. Napriek tomu je zotrvačnosť vykurovacích systémov s prirodzenou cirkuláciou kvapaliny veľmi veľká. Výsledkom je pomalé zahrievanie priestorov, malá účinnosť. Hlavnou výhodou takého systému je maximálna nezávislosť od elektrickej energie, nie sú tam žiadne elektrické čerpadlá.

Najčastejšie v domácnostiach sa používa vykurovací systém nútený obeh  chladiacej kvapaliny. Hlavným prvkom takéhoto systému je: obehové čerpadlo  , To je ten, ktorý urýchľuje pohyb chladiacej kvapaliny, jej rýchlosť závisí od vlastností v systéme vykurovania.

Čo ovplyvňuje rýchlosť chladiacej kvapaliny v systéme vykurovania:

- schéma vykurovacieho systému;
  - typ chladiva;
  - kapacita, kapacita obehového čerpadla;
  - aké materiály sú vyrobené z rúr a ich priemer;
  - neprítomnosť vzduchových uzáverov a upchávok v potrubiach a radiátoroch.

Pri súkromnom dome bude najvyššia rýchlosť chladiacej kvapaliny v rozsahu 0,5 - 1,5 m / s.
  Pre administratívne budovy - nie viac ako 2 m / s.
  Pre priemyselné priestory - nie viac ako 3 m / s.
  Horná hranica rýchlosti chladiacej kvapaliny sa volí hlavne kvôli hladine hluku v potrubí.

Mnoho cirkulačných čerpadiel má regulátor prietoku kvapaliny, takže je možné vybrať ten najoptimálnejší pre váš systém. Je správne vybrať samotné čerpadlo. Nepoužívajte s veľkým okrajom napájania, pretože bude väčšia spotreba elektrickej energie. Pri dlhom vykurovacom systéme, veľkom počte okruhov, podlažiach atď. Je lepšie inštalovať niekoľko čerpadiel nižšej kapacity. Napríklad čerpadlo umiestnite samostatne na teplú podlahu, na druhom poschodí.

Časopis «Novinky o teplo» č. 1, 2005, www.ntsn.ru

Ph.D. OD Samarin, docent, moskovská štátna univerzita stavebného inžinierstva

Existujúce návrhy optimálnej rýchlosti toku vody v potrubiach systémov dodávania tepla (do 3 m / s) a prípustnej špecifickej tlakovej straty R (do 80 Pascal / m) sú založené hlavne na technických a ekonomických výpočtoch. Berú do úvahy, že s rastúcou rýchlosťou sa úseky potrubí znižujú a objem tepelnej izolácie klesá, t.j. investície do siete sa znižujú, ale súčasne sa zvyšujú prevádzkové náklady na čerpanie vody kvôli nárastu hydraulickej odolnosti a naopak. Optimálna rýchlosť potom zodpovedá minimu daných nákladov na odhadovanú dobu odpisovania systému.

V podmienkach trhového hospodárstva je však potrebné zohľadniť diskontovanie prevádzkových nákladov E (ruble / rok) a kapitálových nákladov K (rubľov). V tomto prípade má vzorec na výpočet súhrnných diskontovaných nákladov (SDS) pri použití požičaných finančných prostriedkov túto formu:

V tomto prípade sú koeficienty diskontovania kapitálových a prevádzkových nákladov vypočítané v závislosti od vypočítanej doby odpisovania T (roky) a diskontnej sadzby p. Ten zohľadňuje mieru inflácie a investičné riziká, teda konečnú analýzu stupňa hospodárskej nestability a charakteru zmien súčasných taríf a zvyčajne sa určuje metódou znaleckých posudkov. V prvej aproximácii hodnota p zodpovedá ročnému úroku za bankový úver. V praxi je možné ju použiť vo výške refinančnej sadzby centrálnej banky Ruskej federácie. Od 15. januára 2004 sa rovná 14% ročne.

Okrem toho nie je vopred známe, že minimálna hodnota SDS zohľadňujúca diskontovanie bude zodpovedať rovnakej úrovni rýchlosti vody a špecifickým stratám, ktoré sa odporúčajú v literatúre. Preto sa odporúča vykonať nové výpočty s použitím aktuálneho cenového rozpätia pre potrubia, tepelnú izoláciu a elektrickú energiu. V tomto prípade, za predpokladu, že potrubie v prevádzkových podmienok režime kvadratické odporu, a pre výpočet hodnoty straty tlaku na jednotku zo vzorcov uvedených v literatúre, pre optimálnu rýchlosť vody môže získať podľa nasledujúceho vzorca:

Tu K ti - koeficient nárastu ceny potrubí v dôsledku prítomnosti tepelnej izolácie. Pri použití domácich materiálov, ako sú rohože z minerálnej vlny, môžeme mať K = 1,3. Parameter C D je jednotková cena na meter potrubia (r / m 2), vzťahujúca sa na vnútorný priemer D (m). Rovnako ako v cenníkov obvykle udávané cenu RR na tonu kovu M, konverzie musí byť zrejmé vzťahom kde - hrúbka steny trubky (mm) = 7,8 t / m 3 - hustota materiálu potrubia. Hodnota C el zodpovedá tarife za elektrickú energiu. Podľa údajov spoločnosti MOSENERGO za prvý polrok 2004 pre komunálnych spotrebiteľov C = 1,1723 rubľov / kWh.

Vzorec (2) sa získa zo stavu d (CDS) / dv = 0. Stanovenie prevádzkových nákladov bolo vykonané s prihliadnutím na to, že ekvivalentná drsnosť stien potrubí je 0,5 mm a účinnosť sieťových čerpadiel je približne 0,8. Hustota vody p w bola považovaná za rovnú 920 kg / m 3 pre charakteristický teplotný rozsah v tepelnej sieti. Okrem toho sa predpokladalo, že obeh v sieti sa vykonáva po celý rok, čo je celkom odôvodnené na základe potrieb zásobovania teplou vodou.

Analýza vzorca (1) ukazuje, že pomer diskontných koeficientov je pre veľké doby odpisovania T (10 a viac rokov) charakteristický pre tepelné siete prakticky rovné jej maximálnej minimálnej hodnote p / 100. V tomto prípade výraz (2) poskytuje najnižšiu ekonomicky výhodnú rýchlosť vody zodpovedajúcu podmienke, keď sa ročný úrok z úveru na výstavbu rovná ročnému zisku z poklesu prevádzkových nákladov, t.j. s nekonečnou dobou návratnosti. V konečnom termíne bude optimálna rýchlosť vyššia. Ale v každom prípade táto rýchlosť prekročí vypočítané bez diskontovania, od tej doby, ako je ľahko vidieť, a za súčasných podmienok, 1 / T< р/100.

Hodnoty optimálnu rýchlosť vody a ich vhodná zvláštne tlakové straty, počítané z výrazu (2) s priemerom C, D a medzné pomer, sú znázornené na obr.1. Treba mať na pamäti, že vo všeobecnom vzorci (2) obsahuje hodnotu D, ktorý nie je vopred známa, takže je vhodné najprv požiadať priemernú hodnotu rýchlosti (asi 1,5 m / s), pre stanovenie priemeru pre danú Prietok vody G (kg / h), a potom vypočítajte skutočnú rýchlosť a optimálnu rýchlosť (2)   a skontrolujte, či je v väčší ako v opt. V opačnom prípade by ste mali znížiť priemer a zopakovať výpočet. Je tiež možné získať pomer priamo medzi G a D. Pre priemernú úroveň C D je to znázornené na obr. 2.

Preto ekonomicky optimálna rýchlosť vody v tepelných sieťach, vypočítaná pre podmienky moderného trhového hospodárstva, v zásade nepresahuje limity odporúčané v literatúre. Avšak, táto rýchlosť je menej závislý na priemere, než za podmienok určitého prípustného strate, a pre malé a stredné priemery sú príslušná hodnota R zvýšená na 300 - 400 Pa / m. V dôsledku toho je vhodnejšie ďalej znižovať kapitálové investície (v tis

v tomto prípade - znížiť prierezy a zvýšiť rýchlosť), a tým viac, tým vyššia je diskontná sadzba. Z tohto dôvodu je v mnohých prípadoch v praxi želanie znížiť jednorazové náklady na návrh inžinierskych systémov teoreticky odôvodnené.

literatúra

1. AA Ionin a kol., Dodávka tepla. Učebnica pre stredné školy. - Moskva: Stroiizdat, 1982, 336 str.

2. VG Gagarin. Kritérium na náhradu nákladov na zvýšenie tepelnej ochrany obálok budov v rôznych krajinách. Sat. rep. Conf. NIISF, 2001, s. 43 - 63.

Ak začnete inštalovať vykurovací systém, musíte pred začatím práce vykonať všetky potrebné výpočty. Osobitná pozornosť by sa mala venovať výpočtu priemeru vykurovacie potrubie, Ak to nie je vykonané správne, potom bude najprv trpieť hydrodynamika vykurovacieho systému. Okrem toho dosahujeme nízky výkon systému pri vysokých nákladoch na energiu. Zahrnutie nesprávneho výberu priemeru rúr môže viesť k väčším problémom, ako sú poruchy systému, výpadky alebo únik. Aby sa to nestalo, musíte kompetentne pristupovať k otázke inštalácie vykurovacieho potrubia.

Typicky sú hlavné charakteristiky vykurovacích rúr vnútorný a vonkajší priemer, rovnako ako podmienený priemer- zaokrúhlená hodnota celkového priemeru, ktorá sa určuje v palcoch alebo v zlomkoch.

Rozdiel medzi vonkajším a vnútorným priemerom rúrky sa líši hrúbkou potrubia. V závislosti od materiálu, z ktorého sa rúrka vyrába, sa táto hodnota mení.

Pri inštalácii je potrebné vziať do úvahy vonkajší priemer potrubia, pretože vyžaduje pripojenie všetkých druhov spojovacích prvkov. Vnútorný priemer je hlavným kritériom pri výbere potrubia  pre vykurovací systém. Kvôli tomu je určená kapacita systému. A to zase výrazne ovplyvňuje možnosť dĺžky potrubia a koľko radiátorov bude možné pripojiť vykurovacieho systému.

Okrem toho, vzhľadom na priemer potrubia, bude možné predpovedať tepelné straty vykurovacieho systému.

Predovšetkým je potrebné brať do úvahy, že pravidlá výberu rúr pre rôzne systémy vykurovania sú výrazne odlišné.

Ak je vykurovací systém pripojený na ústredné kúrenie, vypočíta sa priemer potrubia   podobné systémom vykurovania bytov.

Ak sa plánuje autonómne vykurovanie, priemer sa môže líšiť v závislosti od toho, či systém bude pracovať s pomocou obehové čerpadlo  , alebo prirodzeného obehu.

Vrátane možnosti výberu ovplyvniť:

• materiálvýroba potrubia
• typchladiaca kvapalina
• Špecifickosť elektroinštalácie  vykurovacieho systému
• odhaduje tlak vody
• Rýchlosť tokuvody v systéme

Pri výpočte priemeru potrubia by ste mali najskôr zobrať do úvahy typ potrubia, ktorý bude inštalovaný. Je to nevyhnutné, pretože systém merania a označovania rúr sa líši podľa materiálu, z ktorého sa vyrába. Plyny z ocele a liatiny sú spravidla označené výpočtom vnútorného priemeru a plastovými a medenými rúrami pozdĺž vonkajšej časti. To je obzvlášť dôležité, ak má byť potrubie inštalované v kombinácii viacerých materiálov.

V ideálnom prípade by ste mali zveriť výpočtový postup špecialistovi, avšak ak nemáte takúto príležitosť, alebo máte jednoducho túžbu, potom môžete úplne spravovať sami.

Výpočet priemeru potrubí vykurovacieho systému

Tento výpočet je založený na množstve parametrov. Najprv musíte definovať tepelná energia  vykurovacích systémov, potom vypočítajte s akou rýchlosťou teplo nosič - teplá voda alebo iný typ chladiacej kvapaliny - sa bude pohybovať cez potrubia. Pomôže to tak, aby boli výpočty čo najpresnejšie a aby sa predišlo nepresnostiam.

Výpočet kapacity vykurovacieho systému

Výpočet sa vykonáva podľa vzorca. Pre výpočet výkonu systému musí vynásobiť objem vykurovaného priestoru na súčiniteľa prechodu tepla a rozdiel medzi zimné teploty vo vnútri a mimo, a potom sa rozdelí výsledok 860.

Určte, koeficient tepelnej straty môže byť založený na materiáli stavby, rovnako ako dostupnosť metód izolácie a jej typy.

Ak má budova štandardné parametre, potom môžete vypočítať v priemernej objednávke.

Na stanovenie výslednej teploty sa vyžaduje priemerná vonkajšia teplota v zimnom období roka a vnútorná teplota najmenej hygienických požiadaviek.

Rýchlosť chladiacej kvapaliny v systéme

Podľa štandardov musí byť rýchlosť chladiacej kvapaliny cez vykurovacie potrubia prekročiť sadzba 0,2  metrov za sekundu, Táto požiadavka je spôsobená tým, že pri nižšej rýchlosti pohybu sa vzduch uvoľňuje z kvapaliny, čo vedie k uzatvoreniu vzduchu, čo môže narušiť prevádzku celého vykurovacieho systému.

Horná rýchlosť by nemala prekročiť 1,5 metra za sekundu, pretože toto môže viesť k hluku v systéme.

Vo všeobecnosti je žiaduce sledovať strednú rýchlostnú bariéru, aby sa zvýšila cirkulácia a tým sa zvýšila produktivita systému. Najčastejšie sa na to dosiahnu špeciálne čerpadlá.

Výpočet priemeru vykurovacieho potrubia

Správne určenie priemeru potrubia je veľmi dôležitým bodom, pretože je zodpovedný za kvalitatívnu prácu celého systému a ak sa urobí nesprávny výpočet a systém sa naňho namontuje, potom nie je možné čiastočne opraviť. Bude to potrebné výmena celého potrubného systému.  A to je významná cena. Aby sme tomu zabránili, je potrebné pristupovať k výpočtu so všetkou zodpovednosťou.

Priemer potrubia sa vypočíta pomocou   špeciálny vzorec.Zahŕňa:

• požadovaný priemer
• tepelný výkon systému
• rýchlosť toku chladiaceho média
• rozdiel medzi teplotou prívodu a návratom vykurovacieho systému.

Tento teplotný rozdiel by sa mal zvoliť na základe štandardy pre vstup(nie menej ako 95 stupňov) a na návrat (spravidla je to 65-70 stupňov). Na základe toho sa teplotný rozdiel zvyčajne považuje za 20 stupňov.

Hydraulický výpočet potrubí

Zložitosť práce závisí od výpočtu priemeru potrubí, hrúbky steny a ďalších parametrov.

Priemer rúr závisí od dĺžky a typu vykurovacej siete. Nosič tepla počas prechodu cez rôzne časti potrubia stratí časť energie. Znižuje sa priemer potrubia zvýšenie rýchlosti prechodu chladiaceho média  čím sa zvýši prenos tepla.

Okrem toho koeficient odolnosti voči prúdeniu tepelného nosiča je určený drsnosťou vnútorného povrchu potrubia. V tomto ohľade, existuje významný rozdiel v tlakuna rôznych častiach vykurovacieho systému.

Na presné stanovenie tlakových parametrov je potrebné použiť hydraulické výpočty. V opačnom prípade to môže viesť k zníženiu účinnosti vykurovacieho systému z dôvodu, že tlak, ktorý poháňa chladiacu kvapalinu, neprekročili celkové straty.

Je tiež potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že hrúbka rúrky nie je menšia ako jej priemer.

Ak je priemer rúrky zvolený nesprávne, hrozí to pri závažných komplikáciách počas prevádzky vykurovacieho systému alebo dokonca predčasné poruchy:

1. Priemer tepla vykurovacieho systému je príliš veľký, To povedie k nedostatočnému tlaku v vykurovacom systéme a tým k narušeniu obehu. Z tohto dôvodu bude teplota v miestnosti narušená, inými slovami, nebude dostatočne zahriata.
2. Príliš malý priemer vykurovacieho potrubia, V dôsledku zvýšeného tlaku v potrubí s malým priemerom bude vykurovací systém príliš hlučný na prevádzku.

Pri projektovaní a inštalácii vykurovacieho systému je potrebné starostlivo sledovať všetky parametre a pravidlá. Chyby, ku ktorým došlo v štádiu návrhu systému, sú najčastejšie jednoducho nemožné selektívne napraviť a je potrebné úplné demontovanie potrubia vykurovacieho systému. To vedie k hmatateľným finančným nákladom a v dôsledku nespokojnosti s fungovaním systému. Aby ste tomu zabránili, nestačí sa dôkladne pozrieť na všetky etapy procesu, vrátane výpočtu priemeru potrubia vykurovacieho systému.

Hydraulický výpočet vykurovacieho systému s prihliadnutím na potrubia.

Pri vykonávaní ďalších výpočtov použijeme všetky hlavné hydraulické parametre vrátane prietoku chladiaceho média, hydraulickú odolnosť armatúry a potrubia, rýchlosť chladiacej kvapaliny atď. Medzi týmito parametrami je úplný vzťah, na ktorý sa musíte pri výpočte spoľahnúť.

Napríklad, ak sa zvýši rýchlosť chladiacej kvapaliny, zvýši sa aj hydraulický odpor v potrubí. Ak sa zvýši prietok chladiaceho média pri zohľadnení potrubia určeného priemeru, súčasne sa zvýši rýchlosť nosiča tepla a tiež hydraulický odpor. A čím väčší je priemer potrubia, tým nižšia je rýchlosť chladiacej kvapaliny a hydraulický odpor. Na základe analýzy týchto vzťahov môžete hydrauliku (program výpočtu na sieti) prepracovať na analýzu parametrov efektívnosti a spoľahlivosti celého systému, čo zase pomôže znížiť náklady na použité materiály.

Vykurovací systém zahŕňa štyri základné komponenty: generátor tepla, vykurovacie zariadenia, potrubie, uzatváracie a regulačné armatúry. Tieto prvky majú individuálne parametre hydraulického odporu, ktoré je potrebné zohľadniť pri výpočte. Pripomeňme si, že hydraulické charakteristiky nie sú konštantné. Vedúci výrobcovia materiálov a vykurovacích zariadení musia nevyhnutne uviesť informácie o špecifických tlakových stratách (hydraulických charakteristikách) vyrobených zariadení alebo materiálov.

Napríklad výpočet pre polypropylénové potrubia FIRAT je výrazne uľahčený daným nomogramom, ktorý špecifikuje špecifickú stratu tlaku alebo hlavu v potrubí pre 1 meter potrubia. Analýza nomogramu umožňuje jasne vysledovať vyššie spomenuté vzťahy medzi jednotlivými charakteristikami. Toto je hlavná podstata hydraulických výpočtov.

Hydraulický výpočet vodných vykurovacích systémov: prietok chladiacej kvapaliny

Myslím, že ste už použil analógiu medzi pojmom "prietoku chladiva" a termín "je množstvo chladiva." Takže, prietok vody bude závisieť na tom, či je tepelné zaťaženie padá na vykurovacieho média v procese ich presunutie do ohrievača tepla z tepelného zdroja.

Hydraulický výpočet zahŕňa určenie úrovne toku chladiaceho média vzhľadom na danú oblasť. Konštrukčná časť je profil so stabilným prietokom chladiacej kvapaliny as konštantným priemerom.

Hydraulický výpočet vykurovacích systémov: príklad

Ak vetva zahŕňa desať kilowatt chladiča a prietok chladiva, vztiahnuté na prenosu tepelnej energie na 10 kW, bude časť výpočtu byť rez od zdroja tepla do tepelnej záchytky, čo je prvá vetva. Ale len za podmienky, že tento úsek sa vyznačuje konštantným priemerom. Druhá časť je umiestnená medzi prvým radiátorom a druhým radiátorom. Ak sa teda v prvom prípade, prenosová rýchlosť bola vypočítaná 10 kW tepelnej energie, druhú časť odhadované množstvo energie budú 9 kW, s postupným poklesom v rozsahu výpočtov. Hydraulický odpor sa musí vypočítať súčasne pre napájacie a vratné potrubie.

Hydraulický výpočet jednorúrkového vykurovacieho systému zahŕňa výpočet prietoku chladiacej kvapaliny

pre vypočítanú časť podľa tohto vzorca:

Gy = (3,6 * Qy) / (c * (tz-to))

Quch je tepelné zaťaženie vypočítanej časti vo wattoch. Napríklad pre náš príklad bude tepelné zaťaženie do prvej časti 10 000 wattov alebo 10 kilowattov.

s (špecifické teplo pre vodu) - konštantné, rovná sa 4,2  kJ / (kg ° C)

t je teplota horúcej chladiacej kvapaliny v ohrevnom systéme.

je teplota chladiacej kvapaliny v systéme vykurovania.

Hydraulický výpočet vykurovacieho systému: prietok chladiacej kvapaliny

Minimálna rýchlosť chladiacej kvapaliny musí byť prahová hodnota hodnota 0,2 - 0,25 m / s. Ak je rýchlosť nižšia, z chladiacej kvapaliny sa uvoľní nadbytočný vzduch. To vedie k vzniku preťaženia vzduchu v systéme, čo môže spôsobiť čiastočnú alebo úplnú poruchu vykurovacieho systému. Pokiaľ ide o horný prah, rýchlosť chladiacej kvapaliny by mala dosiahnuť 0,6 - 1,5 m / s. Ak sa rýchlosť nezvýši, v potrubí sa nevytvorí žiadny hydraulický šum. Prax ukazuje, že optimálny rozsah rýchlostí pre vykurovacie systémy je 0,3 - 0,7 m / s.

Ak je potrebné presnejšie vypočítať rozsah rýchlosti chladiacej kvapaliny, je potrebné brať do úvahy parametre materiálu potrubia v ohrevnom systéme. Presnejšie budete potrebovať faktor drsnosti pre vnútorný povrch potrubia. Napríklad, ak to je  pokiaľ ide o potrubia vyrobené z ocele, rýchlosť chladiacej kvapaliny na úrovni 0,25 - 0,5 m / s sa považuje za optimálnu. Ak je potrubím polymér alebo meď, rýchlosť môže byť zvýšená na 0,25 - 0,7 m / s. Ak chcete byť v bezpečí, pozorne si prečítajte, akú rýchlosť odporúčajú výrobcovia zariadení pre vykurovacie systémy. Presnejšie Odporúčané rozmedzie závisí na chladiace potrubie materiálu použitého vo vykurovacom systéme a konkrétnejšie koeficientu drsnosti vnútorné potrubie povrchovej rýchlosti. Napríklad, pre lepšie priľnutie k oceľové potrubie rýchlosti chladiva 0,25 až 0,5 m / s na meď, a polymér (polypropylén, polyetylén, plastové potrubia), od 0,25 do 0,7 m / s alebo odporúčania výrobcov používa, keď sú k dispozícii.

Výpočet hydraulického odporu vykurovacieho systému: tlaková strata

Strata tlaku v určitej časti systému nazývaná aj "hydraulický odpor" je súčtom všetkých strát spôsobených hydraulickým trením a miestnym odporom. Tento ukazovateľ, meraný v Pa, sa vypočíta podľa vzorca:

ΔPuch = R * l + ((ρ * ν2) / 2) * Σz

kde
  n je rýchlosť použitého chladiaceho média, meraná v m / s.

ρ je hustota nosiča tepla, meraná v kg / m3.

R-strata tlaku v potrubí, meraná v Pa / m.

l - odhadovaná dĺžka potrubia v úseku meraná v m.

Σz je súčet koeficientov lokálnych odporov v časti zariadenia a uzatváracieho a regulačného ventilu.

Pokiaľ ide o celkový hydraulický odpor, je to súčet všetkých hydraulických odporov vypočítaných častí.

Hydraulický výpočet dvojvrstvového vykurovacieho systému: výber hlavnej vetvy systému

Ak je systém charakterizovaný prechodovým pohybom chladiacej kvapaliny, potom pre systém s dvoma rúrkami sa vyberie krúžok najviac zaťaženého stúpača cez spodné vykurovacie zariadenie. Pri jednorúrkovom systéme zazvoniť cez najrušnejšiu stúpačku.

Ak je systém charakterizovaný mŕtvym pohybom chladiacej kvapaliny, potom pre dvojrúrkový systém je prstenec spodného vykurovacieho zariadenia vybraný pre najnáročnejšie z najvzdialenejších stúpačov. V prípade jednorúrkového vykurovacieho systému je prstenec vyberaný prostredníctvom najviac naplnených diaľkových stúpačov.

Ak ide o otázku horizontálneho vykurovacieho systému, prstenec sa vyberie cez najviac zaťaženú vetvu, čo sa týka spodného podlažia. Pokiaľ ide o zaťaženie, myslíme indikátor "tepelného zaťaženia", ktorý bol opísaný vyššie.