Ogrevanje na osnovi kroženja tople vode je najpogostejša možnost ureditve zasebne hiše. Za kompetentno zasnovo sistema je treba imeti predhodne rezultate analize, tako imenovani hidravlični izračun ogrevalnega sistema, ki povezuje tlak v vseh odsekih omrežja s premeri cevi.
Predstavljeni članek podrobno opisuje tehniko izračuna. Za boljše razumevanje algoritma ukrepov smo pregledali postopek izračuna na določenem primeru.
Ob upoštevanju opisanega zaporedja bo mogoče določiti optimalni premer glavnega števila, število grelnih naprav, moč kotla in druge sistemske parametre, potrebne za ureditev učinkovitega posameznega dovoda toplote.
Koncept hidravličnega izračuna
Odločilni dejavnik tehnološkega razvoja ogrevalnih sistemov je postal običajni prihranek energije. Želja po varčevanju denarja omogoča bolj previden pristop k zasnovi, izbiri materialov, načinih namestitve in delovanja ogrevanja za dom.
Če se torej odločite za izdelavo edinstvenega in predvsem varčnega ogrevalnega sistema za svoje stanovanje ali hišo, potem priporočamo, da se seznanite s pravili izračuna in načrtovanja.
Galerija slik
Fotografija s
Kompleksnost ogrevalnih sistemov
Mejniški izračun dvocevnih sistemov
Referenčna točka za izračun enocevnih sistemov
Posebnost izračuna za ogrevanje
Prva dejanja pri izračunu
Izračun za sekundarne obroče
Preden določite hidravlični izračun sistema, morate jasno in jasno razumeti, da je posamezen ogrevalni sistem stanovanja in hiše nameščen pogojno za večjo stopnjo glede na sistem centralnega ogrevanja velike stavbe.
Osebni sistem ogrevanja temelji na bistveno drugačnem pristopu do konceptov toplote in energije.
Bistvo hidravličnega izračuna je, da pretok hladilne tekočine ni nastavljen vnaprej s pomembnim približkom dejanskim parametrom, ampak je določen s povezovanjem premera cevi s tlačnimi parametri v vseh obročih sistema
Dovolj je, da opravimo trivialno primerjavo teh sistemov v naslednjih parametrih.
- Sistem centralnega ogrevanja (kotlovnica-stanovanje) temelji na standardnih vrstah energije - premog, plin. V avtonomnem sistemu lahko uporabite skoraj katero koli snov, ki ima visoko specifično toploto zgorevanja, ali kombinacijo več tekočih, trdnih, zrnatih materialov.
- DSP je zasnovan na običajnih elementih: kovinske cevi, "nerodne" baterije, zaporni ventili. Individualni sistem ogrevanja vam omogoča, da kombinirate različne elemente: večsektorske radiatorje z dobrim odvajanjem toplote, visokotehnološke termostate, različne vrste cevi (PVC in baker), pipe, čepe, okovje in seveda lastne bolj varčne kotle, obtočne črpalke.
- Če zaidete v stanovanje tipične panelne hiše, zgrajene pred približno 20-40 leti, vidimo, da se ogrevalni sistem spušča na prisotnost 7-celične baterije pod oknom v vsaki sobi stanovanja plus navpično cev skozi celotno hišo (dvižni vod), s katero lahko "komunicirate" z sosedje zgoraj / spodaj. Ne glede na to, ali gre za avtonomni ogrevalni sistem (ASO), vam omogoča, da sestavite sistem kakršne koli zapletenosti, ob upoštevanju individualnih želja stanovalcev stanovanja.
- Za razliko od DSP ločen ogrevalni sistem upošteva precej impresiven seznam parametrov, ki vplivajo na prenos, porabo energije in toplotne izgube. Temperatura okolice, zahtevano temperaturno območje v prostorih, površina in prostornina prostora, število oken in vrat, namen prostorov itd.
Tako je hidravlični izračun ogrevalnega sistema (GRSO) pogojni niz izračunanih značilnosti ogrevalnega sistema, ki zagotavlja izčrpne informacije o parametrih, kot so premer cevi, število radiatorjev in ventilov.
Ta vrsta radiatorja je bila nameščena v večini panelnih hiš v postsovjetskem prostoru. Prihranki na materialih in pomanjkanje oblikovalske ideje "na obrazu"
GRSO vam omogoča, da izberete pravo obročno vodno črpalko (grelni kotel) za prevoz tople vode do končnih elementov ogrevalnega sistema (radiatorji) in na koncu imate najbolj uravnotežen sistem, kar neposredno vpliva na finančne naložbe pri ogrevanju doma.
Druga vrsta ogrevalnega radiatorja za DSP. To je bolj vsestranski izdelek, ki ima lahko poljubno število robov. Tako lahko povečate ali zmanjšate območje prenosa toplote
Zaporedje korakov izračuna
Ko govorimo o izračunu ogrevalnega sistema, upoštevamo, da je ta postopek glede dodelave najbolj dvoumen in pomemben.
Preden izvedete izračun, morate narediti predhodno analizo prihodnjega sistema, na primer:
- nastavite toplotno bilanco v vseh in posebej v vsaki sobi stanovanja;
- izberite termostate, ventile in regulatorje tlaka;
- izberite radiatorje, površine za prenos toplote, plošče za prenos toplote;
- določite območja sistema z največjo in najmanjšo porabo toplotnega nosilca.
Poleg tega je treba določiti splošno shemo za prevoz hladilne tekočine: polno in majhno vezje, enocevni sistem ali dvocevni magistral.
Kot rezultat hidravličnega izračuna dobimo več pomembnih značilnosti hidravličnega sistema, ki omogočajo odgovore na naslednja vprašanja:
- kakšna naj bo moč vira ogrevanja;
- kakšen je pretok in hitrost hladilne tekočine;
- kakšen premer glavnega cevovoda toplotnega cevovoda je potreben;
- kakšne so možne izgube toplote in mase same hladilne tekočine.
Drug pomemben vidik hidravličnega izračuna je postopek uravnoteženja (povezovanja) vseh delov (vej) sistema v ekstremnih toplotnih pogojih z uporabo regulacijskih naprav.
Obstaja več glavnih vrst izdelkov za ogrevanje: litoželezni in aluminijasti večsektor, jeklena plošča, bimetalni radiatorji in kotli. Toda najpogostejši so aluminijasti večsektorski radiatorji
Območje naselitve plinovoda je odsek s stalnim premerom samega cevovoda, pa tudi nespremenjen pretok vroče vode, ki je določen s formulo toplotne bilance prostorov. Seznam oblikovnih con se začne od črpalke ali vira toplote.
Začetni pogoji primera
Za natančnejšo razlago vseh podrobnosti hidravlične preračunavanja vzamemo poseben primer običajnega ohišja. Imamo klasično 2-sobno stanovanje panelne hiše, skupne površine 65,54 m2, ki vključuje dve sobi, kuhinjo, ločen WC in kopalnico, dvojni hodnik, balkon z dvojno posteljo.
Po začetku obratovanja smo prejeli naslednje podatke glede pripravljenosti stanovanja. Opisano stanovanje vključuje kiti in temeljne stene iz monolitnih armiranobetonskih konstrukcij, profilna okna z dvema komornima steklima, notranja vrata s stisnjenimi tiri in keramične ploščice na tleh kopalnice.
Tipična 9-nadstropna panelna hiša s štirimi vhodi. V vsakem nadstropju so 3 apartmaji: en 2-sobno in dva 3-sobno. Stanovanje se nahaja v petem nadstropju
Poleg tega je predstavljeno ohišje že opremljeno z bakrenim ožičenjem, razpršilniki in ločeno loputo, plinskim štedilnikom, kadjo, umivalnikom, straniščem, ogrevano brisačo, umivalnikom.
In kar je najpomembneje, dnevne sobe, kopalnica in kuhinja že imajo aluminijaste radiatorje za ogrevanje. Vprašanje glede cevi in kotla ostaja odprto.
Kako se zbirajo podatki
Hidravlični izračun sistema večinoma temelji na izračunih, povezanih z izračunom ogrevanja na površini prostora.
Zato morate imeti naslednje podatke:
- območje vsake posamezne sobe;
- dimenzije okenskih in vratnih spojnikov (notranja vrata skorajda ne vplivajo na izgubo toplote);
- podnebne razmere, značilnosti regije.
Izhajali bomo iz naslednjih podatkov. Površina skupne sobe je 18,83 m2, spalnica - 14,86 m2, kuhinja - 10,46 m2, balkon - 7,83 m2 (znesek), koridor - 9,72 m2 (količina), kopalnica - 3,60 m2, stranišče - 1,5 m2. Vhodna vrata - 2,20 m2, okenski prikaz skupne sobe - 8,1 m2, okno spalnice - 1,96 m2, kuhinjsko okno - 1,96 m2.
Višina sten stanovanja je 2 metra 70 cm. Zunanje stene so izdelane iz betona razreda B7 plus notranji omet, debeline 300 mm. Notranje stene in predelne stene - nosijo 120 mm, navadne - 80 mm. Tla in s tem strop betonskih plošč razreda B15, debeline 200 mm.
Postavitev tega stanovanja ponuja priložnost, da ustvarite eno samo ogrevalno vejo skozi kuhinjo, spalnico in skupno sobo, ki bo zagotovila povprečno temperaturo 20-22 20C v prostorih (+)
Kaj pa okolje? Apartma se nahaja v hiši, ki se nahaja sredi majhnega mestnega okrožja. Mesto se nahaja na določeni nižini, nadmorske višine 130-150 m. Podnebje je zmerno celinsko s hladnimi zimami in dokaj toplimi poletji.
Povprečna letna temperatura + 7,6 ° C. Povprečna januarska temperatura je -6,6 ° C, julija + 18,7 ° C. Veter - 3,5 m / s, povprečna vlažnost - 74%, padavine 569 mm.
Pri analizi podnebnih razmer v regiji je treba opozoriti, da imamo opravka s širokim razponom temperatur, kar posledično vpliva na posebno zahtevo po prilagajanju ogrevalnega sistema stanovanja.
Moč generatorja toplote
Eden glavnih sestavnih delov ogrevalnega sistema je kotel: električni, plinski, kombinirani - na tej stopnji to ni pomembno. Ker je za nas pomembna njegova glavna značilnost - moč, torej količina energije na enoto časa, ki jo bomo porabili za ogrevanje.
Moč samega kotla je določena s spodnjo formulo:
W kotel = (S soba * W posel) / 10,
Kje:
- Soba - vsota površin vseh prostorov, ki potrebujejo ogrevanje;
- Je - specifična moč ob upoštevanju podnebnih razmer lokacije (zato je bilo treba poznati podnebje v regiji).
Kar je značilno, za različne podnebne cone imamo naslednje podatke:
- severna območja - 1,5 - 2 kW / m2;
- osrednja cona - 1 - 1,5 kW / m2;
- južne regije - 0,6 - 1 kW / m2.
Te številke so precej poljubne, vendar kljub temu dajejo jasen številčen odgovor glede vpliva okolja na ogrevalni sistem stanovanja.
Ta zemljevid prikazuje klimatska območja z različnimi temperaturnimi pogoji. Lokacija ohišja glede na cono in koliko morate porabiti za ogrevanje metra kvadratnega kW energije (+)
Vsota površine stanovanja, ki ga je treba ogrevati, je enaka celotni površini stanovanja in je enaka, to je 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus balkon). Specifična moč kotla za osrednje območje s hladnimi zimami znaša 1,4 kW / m2. Tako je v našem primeru konstrukcijska moč ogrevalnega kotla enaka 8,08 kW.
Dinamični parametri tekočine
Nadaljujemo na naslednjo stopnjo izračunov - analizo porabe hladilne tekočine. V večini primerov se sistem ogrevanja stanovanj razlikuje od drugih sistemov - to je posledica števila grelnih plošč in dolžine cevovoda. Tlak se uporablja kot dodatna gonilna sila toka navpično skozi sistem.
V zasebnih enonadstropnih in večnadstropnih stavbah se uporabljajo stare stanovanjske stavbe tipa plošče, visokotlačni ogrevalni sistemi, kar omogoča prevoz snovi, ki sprošča toploto, na vse odseke razvejanega, več obročnega ogrevalnega sistema in dviganje vode na celotno višino (do 14. nadstropja) stavbe.
Nasprotno, navadno 2- ali 3-sobno stanovanje z avtonomnim ogrevanjem nima tako raznovrstnih obročev in vej sistema, ne vključuje več kot treh vezij.
To pomeni, da se hladilna tekočina prevaža z naravnim postopkom pretoka vode. Lahko pa uporabite tudi obtočne črpalke, ogrevanje zagotavlja plinski / električni kotel.
Za ogrevanje prostorov nad 100 m priporočamo uporabo obtočne črpalke2. Črpalko je mogoče namestiti pred kotlom in po njem, ponavadi pa je vklopljen na "povrat" - nižja temperatura nosilca, manj dovoda zraka, daljša življenjska doba črpalke
Strokovnjaki za načrtovanje in vgradnjo ogrevalnih sistemov določajo dva glavna pristopa k izračunu prostornine hladilne tekočine:
- Glede na dejansko zmogljivost sistema. Vse količine votlin, kamor se bo pretakala vroča voda, seštejemo brez izjeme: vsoto posameznih odsekov cevi, odsekov radiatorjev itd. Toda to je precej zamudna možnost.
- Z močjo kotla Tu so se mnenja strokovnjakov zelo razšla, nekateri pravijo 10, drugi 15 litrov na enoto kotla.
S pragmatičnega vidika je treba upoštevati dejstvo, da ogrevalni sistem verjetno ne bo dovajal samo tople vode za sobo, ampak tudi ogreval vodo za kopel / tuš, umivalnik, umivalnik in sušilec, morda tudi za hidromasažo ali jacuzzi. Ta možnost je preprostejša.
Zato v tem primeru priporočamo vgradnjo 13,5 litra na enoto moči. Če pomnožimo to številko z močjo kotla (8,08 kW), dobimo ocenjeno prostornino vodne mase - 109,08 litra.
Izračunana hitrost hladilne tekočine v sistemu je ravno tisti parameter, ki vam omogoča, da izberete določen premer cevi za ogrevalni sistem.
Izračuna se po naslednji formuli:
V = (0,86 * Š * k) / t-do,
Kje:
- W - moč kotla;
- t - temperatura dovedene vode;
- do - temperatura vode v povratnem krogu;
- k - izkoristek kotla (0,95 za plinski kotel).
Če izračunane podatke zamenjamo v formulo, imamo: (0,86 * 8080 * 0,95) / 80-60 = 6601,36 / 20 = 330 kg / h. Tako se v eni uri v sistem premakne 330 l hladilne tekočine (vode), prostornina sistema pa je približno 110 l.
Določanje premera cevi
Za končno določitev premera in debeline grelnih cevi je treba razpravljati o vprašanju toplotnih izgub.
Največja količina toplote zapusti prostor skozi stene - do 40%, skozi okna - 15%, tla - 10%, vse ostalo pa skozi strop / streho. Za stanovanje so značilne izgube predvsem skozi okna in balkonske module
V ogrevanih prostorih obstaja več vrst izgube toplote:
- Izguba tlaka v cevi. Ta parameter je neposredno sorazmeren z zneskom specifične izgube zaradi trenja znotraj cevi (ki jo zagotavlja proizvajalec) glede na skupno dolžino cevi. Toda glede na trenutno nalogo je takšne izgube mogoče prezreti.
- Izguba glave pri lokalnih uporih cevi - Stroški toplote za okovje in notranjo opremo. Toda glede na pogoje težave, majhno število vgradnih ovinkov in število radiatorjev je mogoče take izgube zanemariti.
- Izgube toplote glede na lokacijo stanovanja. Obstaja še ena vrsta stroškov za toploto, vendar so bolj povezani z lokacijo prostora glede na preostali del stavbe. Za običajno stanovanje, ki se nahaja sredi hiše in meji na levo / desno / zgoraj / spodaj z drugimi stanovanji, je izguba toplote skozi stranske stene, strop in tla praktično enaka "0".
Izgube lahko upoštevate le skozi sprednji del stanovanja - balkon in osrednje okno skupne sobe. Toda to vprašanje se zapira zaradi dodajanja 2-3 odsekov vsakemu od radiatorjev.
Vrednost premera cevi je izbrana glede na pretok hladilne tekočine in hitrost njenega kroženja v grelnem vodu
Pri analizi zgornjih informacij je treba omeniti, da je za izračunano hitrost vroče vode v ogrevalnem sistemu znana tabelarna hitrost gibanja vodnih delcev glede na steno cevi v vodoravnem položaju 0,3-0,7 m / s.
V pomoč gospodarju predstavljamo tako imenovani kontrolni seznam izračunov za tipičen hidravlični izračun ogrevalnega sistema:
- zbiranje podatkov in izračun moči kotla;
- prostornina in hitrost hladilne tekočine;
- izguba toplote in premer cevi.
Včasih pri napačnem izračunu lahko dobite dovolj velik premer cevi, da blokirate izračunano prostornino hladilne tekočine. To težavo lahko rešite s povečanjem pretoka kotla ali z dodatkom ekspanzijske posode.
Na naši spletni strani je blok člankov, namenjenih izračunu ogrevalnega sistema, svetujemo vam, da preberete:
- Toplotni izračun ogrevalnega sistema: kako pravilno izračunati obremenitev na sistemu
- Izračun ogrevanja vode: formule, pravila, primeri izvajanja
- Termotehnični izračun stavbe: posebnosti in formule za izvedbo izračunov + praktični primeri
Lastnosti, prednosti in slabosti naravnih sistemov s prisilnim kroženjem za ogrevalni medij za ogrevalne sisteme:
Če povzamemo hidravlični izračun, smo dobili posebne fizične značilnosti prihodnjega ogrevalnega sistema.
Seveda gre za poenostavljeno shemo izračuna, ki daje približne podatke o hidravličnem izračunu za ogrevalni sistem tipičnega dvosobnega stanovanja.
Poskušate samostojno izvesti hidravlični izračun ogrevalnega sistema? Ali se morda ne strinjajo z navedenim gradivom? Veselimo se vaših komentarjev in vprašanj - spodaj se nahaja blok povratnih informacij.