Para o funcionamento eficiente do sistema de aquecimento, várias condições devem ser atendidas - para escolher os componentes certos e fazer um cálculo. A eficiência e a distribuição uniforme do calor dependem do cálculo correto dos parâmetros do sistema. Como fazer um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento - exemplos, programas o ajudarão a realizar esses cálculos.
Objetivo do cálculo hidráulico do aquecimento
Durante a operação de qualquer sistema de fornecimento de calor, a resistência hidráulica surge inevitavelmente quando o refrigerante se move. Para levar este parâmetro em consideração, é necessário um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos. Sua essência está na escolha correta dos componentes do sistema, levando em consideração seu desempenho.
Na verdade, o cálculo hidráulico de sistemas de aquecimento de água é um procedimento complexo, durante o qual todas as sutilezas e nuances são levadas em consideração. Na primeira fase, você deve decidir sobre a potência de aquecimento necessária, escolher o layout de tubulação ideal, bem como o modo térmico de operação. Com base nestes dados, é feito um cálculo hidráulico do sistema de aquecimento em Excel ou programa especializado. O resultado dos cálculos deve ser os seguintes parâmetros de fornecimento de calor de água:
- Diâmetro ideal do duto... Com base nisso, você pode descobrir seu rendimento, perdas de calor. Levando em consideração a escolha do material de fabricação, será conhecida a resistência da água contra a superfície interna da linha;
- Perdas de pressão e carga em certas áreas do sistema... Um exemplo de cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento permitirá que você pense com antecedência nos mecanismos para sua compensação;
- Consumo de água;
- Potência necessária do equipamento de bombeamento... Relevante para sistemas fechados com circulação forçada.
À primeira vista, a resistência hidráulica do sistema de aquecimento é complexa. No entanto, é suficiente mergulhar um pouco na essência dos cálculos e, então, você mesmo poderá fazê-los.
Para o fornecimento de calor a uma pequena casa ou apartamento, também se recomenda calcular a resistência hidráulica do sistema de aquecimento.
O procedimento para calcular os parâmetros hidráulicos de aquecimento
Na primeira etapa de cálculo dos parâmetros do sistema de aquecimento, deve-se traçar um diagrama preliminar, que indica a localização de todos os componentes. Assim, determina-se o comprimento total da rede, calcula-se o número de radiadores, o volume de água e também as características dos aquecedores.
Como fazer um cálculo hidráulico de aquecimento sem ter experiência com tais cálculos? Deve ser lembrado que é importante escolher o diâmetro correto do tubo para aquecimento autônomo. É a partir da execução desta etapa que devem começar os cálculos.
É melhor fazer um esquema de aquecimento em uma planta já pronta. Isso permitirá calcular corretamente o consumo de material e determinar seu valor para a disposição do sistema.
Determinação do diâmetro ideal do tubo
O cálculo hidráulico mais simplificado do sistema de aquecimento inclui apenas o cálculo da seção transversal dos dutos. Freqüentemente, ao projetar sistemas pequenos, eles passam sem ele. Para fazer isso, tome os seguintes parâmetros de diâmetros de tubo, dependendo do tipo de fornecimento de calor:
- Circuito aberto com circulação gravitacional... Tubos com diâmetro de 30 a 40 mm. Essa seção transversal grande é necessária para reduzir as perdas durante o atrito da água contra a superfície interna das linhas;
- Sistema fechado com circulação forçada... A seção transversal dos dutos varia de 8 a 24 mm. Quanto menor for, maior será a pressão no sistema e, conseqüentemente, o volume total do refrigerante diminuirá. Mas isso aumentará as perdas hidráulicas.
Se existe um programa especializado para o cálculo hidráulico do sistema de aquecimento, basta preencher os dados sobre as características técnicas da caldeira e transferir o esquema de aquecimento. O pacote de software determinará o diâmetro ideal do tubo.
Os dados obtidos podem ser verificados de forma independente. O procedimento para realizar um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos manualmente ao calcular o diâmetro dos dutos é calcular os seguintes parâmetros:
- V - a velocidade do movimento da água. Deve estar na faixa de 0,3 a 0,6 m / s. Determinado pelo desempenho do equipamento de bombeamento;
- Q - fluxo de calor. Esta é a proporção da quantidade de calor que passa durante um determinado período de tempo - 1 segundo;
- G - consumo de água. Medido em kg / hora. Depende diretamente do diâmetro da tubulação.
Futuramente, para realizar o cálculo hidráulico dos sistemas de aquecimento de água, é necessário saber o volume total da sala aquecida - m³. Vamos supor que esse valor para uma sala seja 50 m³. Conhecendo a potência da caldeira de aquecimento (24 kW), calculamos o fluxo de calor final:
Q = 50/24 = 2,083 kW
Então, para selecionar o diâmetro de tubo ideal, você precisa usar os dados da tabela compilada ao realizar o cálculo hidráulico do sistema de aquecimento no Excel.
Neste caso, o diâmetro interno ideal do tubo para uma seção específica do sistema é de 10 mm.
No futuro, para realizar um exemplo de cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento, você pode descobrir a vazão aproximada de água, que vai assobiar a partir do diâmetro do tubo.
Os fabricantes de tubos de polímero indicam o diâmetro externo. Portanto, para o cálculo correto da resistência hidráulica do sistema de aquecimento, devem ser subtraídas duas espessuras de parede da rede.
Consideração das resistências locais na linha
Uma etapa igualmente importante é o cálculo da resistência hidráulica do sistema de aquecimento em cada trecho da linha. Para isso, todo o esquema de fornecimento de calor é convencionalmente dividido em várias zonas. É melhor fazer os cálculos para todos os cômodos da casa.
Como dados iniciais para a entrada no programa de cálculo hidráulico do sistema de aquecimento, serão necessários os seguintes valores:
- O comprimento do tubo no local, lm;
- Diâmetro da linha. O procedimento de cálculo é descrito acima;
- A velocidade necessária do meio de aquecimento. Depende também do diâmetro do tubo e da potência da bomba de circulação;
- Dados de referência típicos para cada tipo de material de fabricação - coeficiente de atrito (λ), perda por atrito (ΔР);
- A densidade da água a uma temperatura de + 80 ° C será de 971,8 kg / m³.
Conhecendo esses dados, você pode fazer um cálculo hidráulico simplificado do sistema de aquecimento. O resultado de tais cálculos pode ser visto na tabela.
Ao realizar este trabalho, deve-se lembrar que quanto menor for a seção de aquecimento selecionada, mais precisos serão os dados dos parâmetros gerais do sistema. Como será difícil fazer um cálculo hidráulico do fornecimento de calor pela primeira vez, recomenda-se realizar uma série de cálculos para um determinado intervalo da tubulação. É desejável que contenha o mínimo de dispositivos adicionais possíveis - radiadores, válvulas, etc.
Para verificar o cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos, é necessário executá-lo em vários programas diferentes ou, adicionalmente, manualmente.
Visão geral dos programas para cálculos hidráulicos
Na verdade, qualquer cálculo hidráulico de sistemas de fornecimento de calor de água é uma tarefa complexa de engenharia. Para resolvê-lo, vários pacotes de software foram desenvolvidos que simplificam a implementação desse procedimento.
Você pode tentar fazer um cálculo hidráulico do sistema de aquecimento no shell do Excel, usando fórmulas prontas. Mas, ao mesmo tempo, podem surgir os seguintes problemas:
- Grande erro. Na maioria dos casos, esquemas de um ou dois tubos são considerados um exemplo de cálculo hidráulico para um sistema de aquecimento. Encontrar tais cálculos para o coletor é problemático;
- Para o correto cálculo da resistência hidráulica da tubulação, são necessários dados de referência, que não estão no formulário. Eles precisam ser pesquisados e inseridos adicionalmente.
Levando esses fatores em consideração, os especialistas recomendam o uso de programas de cálculo. A maioria deles é paga, mas alguns têm uma versão demo limitada.
Oventrop CO
O programa mais simples e intuitivo para o cálculo hidráulico do sistema de fornecimento de calor. Uma interface intuitiva e configuração flexível o ajudará a lidar rapidamente com as nuances da entrada de dados. Pequenos problemas podem surgir durante a configuração inicial do complexo. Será necessário inserir todos os parâmetros do sistema, desde o material para a fabricação dos tubos até a localização dos elementos de aquecimento.
HERZ C.O.
É caracterizada pela flexibilidade de configurações, a capacidade de fazer um cálculo hidráulico simplificado de aquecimento tanto para um novo sistema de fornecimento de calor quanto para modernizar um antigo. Difere dos análogos em uma interface gráfica conveniente.
Instal-Therm HCR
O pacote de software é projetado para resistência hidráulica profissional do sistema de fornecimento de calor. A versão gratuita tem muitas limitações. O campo de aplicação é o projeto de aquecimento em grandes edifícios públicos e industriais.
Na prática, o cálculo hidráulico nem sempre é realizado para o fornecimento autônomo de calor de casas e apartamentos particulares. No entanto, isso pode levar a uma deterioração do funcionamento do sistema de aquecimento e à rápida falha de seus elementos - radiadores, tubos e caldeira. Para evitar isso, você precisa calcular atempadamente os parâmetros do sistema e compará-los com os reais para otimizar ainda mais a operação de aquecimento.
Um exemplo de cálculo hidráulico para um sistema de aquecimento:
