Para el funcionamiento eficiente del sistema de calefacción, se deben cumplir varias condiciones: elegir los componentes correctos y hacer un cálculo. La eficiencia y la distribución uniforme del calor dependen del cálculo correcto de los parámetros del sistema. Cómo hacer un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción: ejemplos, los programas lo ayudarán a realizar estos cálculos.
- Propósito del cálculo hidráulico de calefacción.
- El procedimiento para calcular los parámetros hidráulicos de calefacción.
- Determinación del diámetro óptimo de la tubería.
- Consideración de resistencias locales en la línea.
- Resumen de programas para cálculos hidráulicos
- Oventrop CO
- HERZ C.O.
- Instal-Therm HCR
Propósito del cálculo hidráulico de calefacción.
Durante el funcionamiento de cualquier sistema de suministro de calor, la resistencia hidráulica surge inevitablemente cuando el refrigerante se mueve. Para tener en cuenta este parámetro, se requiere un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tubos. Su esencia radica en la correcta elección de los componentes del sistema, teniendo en cuenta su rendimiento.
De hecho, el cálculo hidráulico de los sistemas de calentamiento de agua es un procedimiento complejo, durante el cual se tienen en cuenta todas las sutilezas y matices. En la primera etapa, debe decidir la potencia de calefacción requerida, elegir el diseño óptimo de la tubería y el modo de funcionamiento térmico. Con base en estos datos, se realiza un cálculo hidráulico del sistema de calefacción en Excel o en un programa especializado. El resultado de los cálculos debe ser los siguientes parámetros de suministro de calor de agua:
- Diámetro óptimo de la tubería... En base a esto, puede averiguar su rendimiento, pérdidas de calor. Teniendo en cuenta la elección del material de fabricación, se conocerá la resistencia del agua contra la superficie interior de la línea;
- Pérdidas de presión y altura en ciertas áreas del sistema.... Un ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema de calefacción le permitirá pensar con anticipación en los mecanismos para su compensación;
- Consumo de agua;
- Potencia requerida del equipo de bombeo... Relevante para sistemas cerrados con circulación forzada.
A primera vista, la resistencia hidráulica del sistema de calefacción es compleja. Sin embargo, basta con ahondar un poco en la esencia de los cálculos y luego podrás hacerlos tú mismo.
Para calentar una casa o apartamento pequeño, también se recomienda calcular la resistencia hidráulica del sistema de calefacción.
El procedimiento para calcular los parámetros hidráulicos de calefacción.
En la primera etapa del cálculo de los parámetros del sistema de calefacción, se debe elaborar un diagrama preliminar que indique la ubicación de todos los componentes. Por lo tanto, se determina la longitud total de la red, se calcula el número de radiadores, el volumen de agua y las características de los dispositivos de calefacción.
¿Cómo hacer un cálculo hidráulico de calefacción sin tener experiencia en tales cálculos? Debe recordarse que es importante elegir el diámetro de tubería correcto para el calentamiento autónomo. Es a partir de la realización de esta etapa que deben comenzar los cálculos.
Es mejor hacer un esquema de calefacción en un plano de la casa ya preparado. Esto le permitirá calcular correctamente el consumo de material y determinar su cantidad para la disposición del sistema.
Determinación del diámetro óptimo de la tubería.
El cálculo hidráulico más simplificado del sistema de calefacción incluye solo el cálculo de la sección transversal de las tuberías. A menudo, al diseñar sistemas pequeños, prescinden de él. Para hacer esto, tome los siguientes parámetros de diámetros de tubería, según el tipo de suministro de calor:
- Circuito abierto con circulación gravitacional... Tubos con un diámetro de 30 a 40 mm. Una sección tan grande es necesaria para reducir las pérdidas durante la fricción del agua contra la superficie interior de las líneas;
- Sistema cerrado con circulación forzada... La sección transversal de las tuberías varía de 8 a 24 mm. Cuanto más pequeño sea, más presión habrá en el sistema y, en consecuencia, el volumen total del refrigerante disminuirá. Pero esto aumentará las pérdidas hidráulicas.
Si hay un programa especializado para el cálculo hidráulico del sistema de calefacción, es suficiente completar los datos sobre las características técnicas de la caldera y transferir el esquema de calefacción. El paquete de software determinará el diámetro óptimo de la tubería.
Los datos obtenidos se pueden verificar de forma independiente. El procedimiento para realizar un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tuberías manualmente al calcular el diámetro de las tuberías es calcular los siguientes parámetros:
- V - la velocidad del movimiento del agua. Debe estar en el rango de 0,3 a 0,6 m / s. Determinado por el rendimiento del equipo de bombeo;
- Q - flujo de calor. Esta es la relación de la cantidad de calor que pasa durante un cierto período de tiempo: 1 segundo;
- GRAMO - consumo de agua. Medido en kg / hora. Depende directamente del diámetro de la tubería.
En el futuro, para realizar el cálculo hidráulico de los sistemas de calefacción de agua caliente, deberá conocer el volumen total de la habitación calentada: m³. Supongamos que este valor para una habitación es de 50 m³. Conociendo la potencia de la caldera de calefacción (24 kW), calculamos el flujo de calor final:
Q = 50/24 = 2.083 kW
Luego, para seleccionar el diámetro óptimo de la tubería, debe utilizar los datos de la tabla compilados al realizar el cálculo hidráulico del sistema de calefacción en Excel.
En este caso, el diámetro interior óptimo de la tubería para una sección específica del sistema es de 10 mm.
En el futuro, para realizar un ejemplo de un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción, puede averiguar el flujo de agua aproximado, que silbará por el diámetro de la tubería.
Los fabricantes de tubos de polímero indican el diámetro exterior. Por lo tanto, para el cálculo correcto de la resistencia hidráulica del sistema de calefacción, se deben restar dos espesores de pared de la red.
Consideración de resistencias locales en la línea.
Un paso igualmente importante es el cálculo de la resistencia hidráulica del sistema de calefacción en cada sección de la línea. Para esto, todo el esquema de suministro de calor se divide convencionalmente en varias zonas. Es mejor hacer los cálculos para cada habitación de la casa.
Como dato inicial para entrar en el programa para el cálculo hidráulico del sistema de calefacción, se necesitarán los siguientes valores:
- Longitud de la tubería en el sitio, lm;
- Diámetro de la línea. El procedimiento de cálculo se describe arriba;
- La velocidad requerida del medio de calentamiento. También depende del diámetro de la tubería y la potencia de la bomba de circulación;
- Datos de referencia típicos para cada tipo de material de fabricación: coeficiente de fricción (λ), pérdida por fricción (ΔР);
- La densidad del agua a una temperatura de + 80 ° C será de 971,8 kg / m³.
Conociendo estos datos, puede realizar un cálculo hidráulico simplificado del sistema de calefacción. El resultado de tales cálculos se puede ver en la tabla.
Al realizar este trabajo, se debe recordar que cuanto menor sea la sección de calentamiento seleccionada, más precisos serán los datos de los parámetros generales del sistema. Dado que será difícil hacer un cálculo hidráulico del suministro de calor la primera vez, se recomienda realizar una serie de cálculos para un cierto intervalo de la tubería. Es deseable que contenga la menor cantidad posible de dispositivos adicionales: radiadores, válvulas, etc.
Para verificar el cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tubos, debe realizarlo en varios programas diferentes o, además, manualmente usted mismo.
Resumen de programas para cálculos hidráulicos
De hecho, cualquier cálculo hidráulico de los sistemas de suministro de calor por agua es una tarea de ingeniería compleja. Para solucionarlo, se han desarrollado una serie de paquetes de software que simplifican la implementación de este procedimiento.
Puede intentar hacer un cálculo hidráulico del sistema de calefacción en la carcasa de Excel, utilizando fórmulas listas para usar. Pero al mismo tiempo, pueden surgir los siguientes problemas:
- Gran error. En la mayoría de los casos, los esquemas de una o dos tuberías se toman como ejemplo de un cálculo hidráulico para un sistema de calefacción. Encontrar tales cálculos para el recolector es problemático;
- Para la contabilidad correcta de la resistencia hidráulica de la tubería, se necesitan datos de referencia, que no están disponibles en el formulario. Deben ser buscados e ingresados adicionalmente.
Teniendo en cuenta estos factores, los expertos recomiendan utilizar programas de cálculo. La mayoría de ellos son de pago, pero algunos tienen una versión de demostración limitada.
Oventrop CO
El programa más simple e intuitivo para el cálculo hidráulico del sistema de suministro de calor. Una interfaz intuitiva y una configuración flexible lo ayudarán a lidiar rápidamente con los matices de la entrada de datos. Pueden surgir pequeños problemas durante la configuración inicial del complejo. Será necesario ingresar todos los parámetros del sistema, desde el material para la fabricación de tuberías y terminando con la ubicación de los elementos calefactores.
HERZ C.O.
Se caracteriza por la flexibilidad de configuración, la capacidad de hacer un cálculo hidráulico simplificado de calefacción tanto para un nuevo sistema de suministro de calor como para modernizar uno antiguo. Se diferencia de los análogos en una conveniente interfaz gráfica.
Instal-Therm HCR
El paquete de software está diseñado para la resistencia hidráulica profesional del sistema de suministro de calor. La versión gratuita tiene muchas limitaciones. El campo de aplicación es el diseño de calefacción en grandes edificios públicos e industriales.
En la práctica, el cálculo hidráulico no siempre se realiza para el suministro de calor autónomo de casas y apartamentos privados. Sin embargo, esto puede provocar un deterioro en el funcionamiento del sistema de calefacción y la falla rápida de sus elementos: radiadores, tuberías y una caldera. Para evitar esto, debe calcular oportunamente los parámetros del sistema y compararlos con los reales para optimizar aún más la operación de calefacción.
Un ejemplo de cálculo hidráulico para un sistema de calefacción:
