Aby instalacja grzewcza działała sprawnie, należy spełnić kilka warunków – dobrać odpowiednie komponenty i dokonać kalkulacji. Sprawność i równomierny rozkład ciepła zależą od prawidłowego obliczenia parametrów układu. Jak wykonać obliczenia hydrauliczne instalacji grzewczej - przykłady, programy pomogą Ci wykonać te obliczenia.
Cel obliczeń hydraulicznych ogrzewania
Podczas pracy dowolnego systemu zaopatrzenia w ciepło nieuchronnie pojawia się opór hydrauliczny, gdy płyn chłodzący się porusza. Aby uwzględnić ten parametr, wymagane jest obliczenie hydrauliczne dwururowego systemu grzewczego. Jego istota polega na prawidłowym doborze elementów systemu z uwzględnieniem ich wydajności.
W rzeczywistości obliczenia hydrauliczne systemów podgrzewania wody są złożoną procedurą, podczas której brane są pod uwagę wszystkie subtelności i niuanse. W pierwszym etapie należy zdecydować o wymaganej mocy grzewczej, wybrać optymalny układ rurociągów, a także termiczny tryb pracy. Na podstawie tych danych wykonuje się obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego w programie Excel lub specjalistycznym programie. Wynikiem obliczeń powinny być następujące parametry zaopatrzenia w ciepło wody:
- Optymalna średnica rurociągu... Na tej podstawie możesz sprawdzić ich przepustowość, straty ciepła. Biorąc pod uwagę wybór materiału do produkcji, znana będzie odporność wody na wewnętrzną powierzchnię linii;
- Straty ciśnienia i wysokości podnoszenia w niektórych obszarach systemu... Przykład obliczenia hydraulicznego systemu grzewczego pozwoli Ci pomyśleć z wyprzedzeniem o mechanizmach ich kompensacji;
- Konsumpcja wody;
- Wymagana moc urządzeń pompujących... Dotyczy systemów zamkniętych z wymuszonym obiegiem.
Na pierwszy rzut oka opór hydrauliczny systemu grzewczego jest złożony. Wystarczy jednak trochę zagłębić się w istotę obliczeń, a następnie wykonać je samemu.
W przypadku dostarczania ciepła do małego domu lub mieszkania zaleca się również obliczenie oporu hydraulicznego systemu grzewczego.
Procedura obliczania parametrów hydraulicznych ogrzewania
W pierwszym etapie obliczania parametrów systemu grzewczego należy sporządzić wstępny schemat, który wskazuje lokalizację wszystkich elementów. W ten sposób określa się całkowitą długość linii, oblicza się liczbę grzejników, objętość wody, a także charakterystykę urządzeń grzewczych.
Jak wykonać obliczenia hydrauliczne ogrzewania bez doświadczenia z takimi obliczeniami? Należy pamiętać, że ważne jest, aby wybrać odpowiednią średnicę rury do autonomicznego ogrzewania. To od tego etapu należy rozpocząć obliczenia.
Schemat ogrzewania najlepiej wykonać na gotowym już projekcie domu. Pozwoli to poprawnie obliczyć zużycie materiału i określić jego ilość do ułożenia systemu.
Określenie optymalnej średnicy rury
Najbardziej uproszczone obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego obejmują tylko obliczenie przekroju rurociągów. Często przy projektowaniu małych systemów obywają się bez niego. Aby to zrobić, weź następujące parametry średnic rur, w zależności od rodzaju dopływu ciepła:
- Otwarty obwód z cyrkulacją grawitacyjną... Rury o średnicy od 30 do 40 mm. Tak duży przekrój jest niezbędny, aby zmniejszyć straty podczas tarcia wody o wewnętrzną powierzchnię linek;
- Zamknięty system z wymuszonym obiegiem... Przekrój rurociągów waha się od 8 do 24 mm. Im jest mniejszy, tym większe ciśnienie będzie w układzie, a zatem całkowita objętość chłodziwa zmniejszy się. Ale to zwiększy straty hydrauliczne.
Jeśli istnieje specjalistyczny program do obliczeń hydraulicznych instalacji grzewczej, wystarczy wypełnić dane dotyczące charakterystyki technicznej kotła i przenieść schemat ogrzewania. Pakiet oprogramowania określi optymalną średnicę rury.
Uzyskane dane można sprawdzić niezależnie. Procedura ręcznego wykonywania obliczeń hydraulicznych dwururowego systemu grzewczego przy obliczaniu średnicy rurociągów polega na obliczeniu następujących parametrów:
- V - prędkość ruchu wody. Powinien mieścić się w zakresie od 0,3 do 0,6 m/s. Określony przez wydajność urządzeń pompujących;
- Q - Przepływ ciepła. Jest to stosunek ilości ciepła przechodzącego w określonym czasie - 1 sekunda;
- sol - konsumpcja wody. Mierzone w kg/godz. Bezpośrednio zależy od średnicy rurociągu.
W przyszłości, aby wykonać obliczenia hydrauliczne systemów podgrzewania wody, musisz znać całkowitą objętość ogrzewanego pomieszczenia - m³. Załóżmy, że ta wartość dla jednego pomieszczenia wynosi 50 m³. Znając moc kotła grzewczego (24 kW) obliczamy końcowy przepływ ciepła:
Q = 50/24 = 2,083 kW
Następnie, aby wybrać optymalną średnicę rury, należy wykorzystać dane z tabeli opracowanej podczas wykonywania obliczeń hydraulicznych systemu grzewczego w Excelu.
W takim przypadku optymalna średnica wewnętrzna rury dla określonego odcinka systemu wynosi 10 mm.
W przyszłości, aby wykonać przykład obliczeń hydraulicznych systemu grzewczego, możesz znaleźć przybliżony przepływ wody, który będzie gwizdał ze średnicy rury.
Producenci rur polimerowych wskazują średnicę zewnętrzną. Dlatego dla prawidłowego obliczenia oporu hydraulicznego instalacji grzewczej należy odjąć dwie grubości ścianek sieci.
Uwzględnienie lokalnych rezystancji w linii
Równie ważnym krokiem jest obliczenie oporu hydraulicznego systemu grzewczego na każdym odcinku linii. W tym celu cały schemat zaopatrzenia w ciepło jest konwencjonalnie podzielony na kilka stref. Najlepiej wykonać obliczenia dla każdego pomieszczenia w domu.
Jako dane początkowe do wprowadzenia do programu do obliczeń hydraulicznych systemu grzewczego potrzebne będą następujące wartości:
- Długość rury w miejscu, lm;
- Średnica linii. Procedura obliczeniowa została opisana powyżej;
- Wymagana prędkość czynnika grzewczego. Zależy to również od średnicy rury i mocy pompy obiegowej;
- Dane odniesienia typowe dla każdego rodzaju materiału produkcyjnego - współczynnik tarcia (λ), strata tarcia (ΔР);
- Gęstość wody w temperaturze + 80 ° C wyniesie 971,8 kg / m³.
Znając te dane, możesz wykonać uproszczone obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego. Wynik takich obliczeń można zobaczyć w tabeli.
Podczas wykonywania tej pracy należy pamiętać, że im mniejsza wybrana sekcja grzewcza, tym dokładniejsze będą dane o ogólnych parametrach systemu. Ponieważ po raz pierwszy trudno będzie wykonać obliczenia hydrauliczne zaopatrzenia w ciepło, zaleca się wykonanie szeregu obliczeń dla określonego przedziału rurociągu. Pożądane jest, aby zawierał jak najmniej dodatkowych urządzeń - grzejników, zaworów itp.
Aby sprawdzić obliczenia hydrauliczne dwururowego systemu grzewczego, musisz wykonać je w kilku różnych programach lub dodatkowo ręcznie.
Przegląd programów do obliczeń hydraulicznych
W rzeczywistości wszelkie obliczenia hydrauliczne systemów zaopatrzenia w wodę są złożonym zadaniem inżynieryjnym. Aby go rozwiązać, opracowano szereg pakietów oprogramowania, które upraszczają realizację tej procedury.
Możesz spróbować wykonać obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego w powłoce Excela, korzystając z gotowych formuł. Ale jednocześnie mogą pojawić się następujące problemy:
- Duży błąd. W większości przypadków schematy jednorurowe lub dwururowe są traktowane jako przykład obliczeń hydraulicznych dla systemu grzewczego. Znalezienie takich obliczeń dla kolektora jest problematyczne;
- Do prawidłowego rozliczenia oporu hydraulicznego rurociągu potrzebne są dane referencyjne, które nie są dostępne w formularzu. Należy je dodatkowo wyszukać i wprowadzić.
Biorąc pod uwagę te czynniki, eksperci zalecają korzystanie z programów obliczeniowych. Większość z nich jest płatna, ale niektóre mają ograniczoną wersję demo.
Oventrop CO
Najprostszy i najbardziej intuicyjny program do obliczeń hydraulicznych systemu zaopatrzenia w ciepło. Intuicyjny interfejs i elastyczna konfiguracja pomogą Ci szybko uporać się z niuansami wprowadzania danych. Podczas początkowej konfiguracji kompleksu mogą pojawić się drobne problemy. Konieczne będzie wprowadzenie wszystkich parametrów systemu, od materiału rur po lokalizację elementów grzejnych.
HERZ C.O.
Charakteryzuje się elastycznością ustawień, możliwością wykonania uproszczonych obliczeń hydraulicznych ogrzewania zarówno dla nowego systemu ciepłowniczego, jak i modernizacji starego. Różni się od analogów wygodnym interfejsem graficznym.
Instal-Therm HCR
Pakiet oprogramowania przeznaczony jest do profesjonalnej oporności hydraulicznej systemu zaopatrzenia w ciepło. Darmowa wersja ma wiele ograniczeń. Dziedziną zastosowania jest projektowanie ogrzewania w dużych budynkach użyteczności publicznej i przemysłowych.
W praktyce obliczenia hydrauliczne nie zawsze są wykonywane dla autonomicznego zaopatrzenia w ciepło prywatnych domów i mieszkań. Może to jednak prowadzić do pogorszenia działania systemu grzewczego i szybkiej awarii jego elementów - grzejników, rur i kotła. Aby tego uniknąć, musisz na czas obliczyć parametry systemu i porównać je z rzeczywistymi w celu dalszej optymalizacji pracy ogrzewania.
Przykład obliczenia hydraulicznego dla instalacji grzewczej:
