Vandens šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas. Privataus namo šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas

Projektuojant vandens šildymo sistemas name, įprasta atlikti šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą. Tai būtina siekiant užtikrinti maksimalų veikimo efektyvumą su minimaliomis finansinėmis išlaidomis ir teisingą visų komponentų veikimą.

Hidraulinio skaičiavimo tikslas yra:

• Teisingas vamzdžio skersmens pasirinkimas tose vamzdynų atkarpose, kur jo vertė yra pastovi;
• Srovės slėgio linijoje nustatymas;
• Teisingas visų sistemos mazgų pasirinkimas.

Nuo to, kaip teisingai bus atliktas hidraulinis skaičiavimas, priklausys temperatūros komfortas namuose, šildymo sistemos ekonominis efektas ir ilgaamžiškumas.

Pagrindiniai hidraulinio skaičiavimo principai

Norėdami atlikti visus būtinus skaičiavimus, mums reikia pradinių duomenų:

• Kambario šilumos balanso rezultatai;
• Aušinimo skysčio temperatūra – pradinė ir galutinė;
• Nurodytos šildymo sistemos schema;
• Šildymo įrenginių tipai ir prijungimo prie pagrindinės linijos būdas;
• Naudojamų įrenginių (vožtuvų, šilumokaičių ir kt.) hidraulinės charakteristikos;
• Cirkuliacinis žiedas yra uždara grandinė. Jį sudaro sekcijos, kuriose didžiausias šilumą nešančio skysčio srautas iš šildymo taško į tolimiausią tašką (dviejų vamzdžių sistemoje) arba į stovą (vienvamzdėje sistemoje) ir priešinga kryptimi. karščio šaltinis.

Skaičiavimo plotas yra dujotiekio skersmens dalis su pastoviu šilumą nešančio skysčio srautu - jis nustatomas pagal patalpos šilumos balansą.

Prieš pradedant skaičiavimus, nustatome kiekvieno šilumos mazgo šiluminę apkrovą. Tai atitiks nurodytą patalpos šiluminę apkrovą. Jei patalpoje naudojamas daugiau nei vienas šilumos mazgas, šilumos apkrovą paskirstome visiems.

Tada priskiriame pagrindinį cirkuliacinį žiedą - uždarą nuoseklių segmentų grandinę. Vertikalaus vieno vamzdžio magistralėje cirkuliacinių žiedų skaičius atitinka stovų skaičių. Horizontaliems dviejų vamzdžių - šildymo mazgų skaičius. Pagrindinis žiedas yra tas, kuris eina per stovą su didžiausia apkrova - vertikaliai linijai, o eina per apatinį atšakos šildymo bloką su didžiausia apkrova - horizontaliai sistemai.

Reikia atsižvelgti į tai, kad vamzdynų skersmens vertė ir efektyvaus slėgio cirkuliaciniame žiede dydis priklauso nuo šilumą nešančio skysčio greičio. Šiuo atveju būtina sąlyga yra užtikrinti netriukšmingą aušinimo skysčio judėjimą.

Kad nesusidarytų oro burbuliukų, turime manyti, kad aušinimo skysčio greitis yra didesnis nei 0,25 m/s. Reikėtų atsižvelgti į pasipriešinimo jėgą, atsirandančią grandinėje skysčio judėjimo metu. Dėl šio pasipriešinimo savitasis slėgio nuostolis R turi būti ne didesnis kaip 100-200 Pa/m.

Yra leistinos vandens greičio vertės, kurios užtikrina tylų veikimą, tai priklauso nuo vietinės varžos.

1 lentelėje pateiktas leistino vandens greičio, esant skirtingiems vietiniams pasipriešinimo koeficientams, pavyzdys.

1 lentelė

Per mažas greitis gali sukelti šias neigiamas pasekmes:

1. Padidėjusios medžiagų sąnaudos atliekant visus montavimo darbus;
2. Padidėjusios finansinės išlaidos šildymo sistemos įrengimui ir priežiūrai;
3. Padidinti šilumą nešančio skysčio tūrį vamzdžiuose;
4. Žymus šiluminės inercijos padidėjimas.

Šilumą nešančio skysčio srauto nustatymo pavyzdys

Norėdami nustatyti vamzdžių skersmenį tam tikrose vamzdynų atkarpose, turime žinoti aušinimo skysčio srautą. Jį nustatome pagal šilumos srauto dydį – šilumos kiekį, reikalingą šilumos nuostoliams kompensuoti.

Žinodami šilumos srauto Q dydį 1-2 skyriuje, apskaičiuojame aušinimo skysčio srautą G:

G = Q / s (t g - t x) l/h, kur

t g ir t x atitinkamai karšto ir šalto (aušinto) aušinimo skysčio temperatūros;

c = 4,2 kJ/(kg °C) – savitoji vandens šiluminė talpa.

Pavyzdys, kaip nustatyti vamzdžių skersmenį tam tikroje srityje

Norint išspręsti šias problemas, būtina teisingai pasirinkti vamzdžio skersmenį:

• eksploatacinių sąnaudų optimizavimas hidrauliniam pasipriešinimui neutralizuoti skysčio cirkuliacijos grandinėje metu;
• reikiamo ekonominio efekto pasiekimas montuojant ir prižiūrint šildymo sistemą.

Siekiant užtikrinti ekonominį efektą, pasirenkame kuo mažesnį vamzdžio skersmenį, bet tokį, kuris nesukeltų hidraulinio triukšmo magistralėje, jei aušinimo skysčio greitis yra 0,6-1,5 m/s, priklausomai nuo vietinio pasipriešinimo.

Jei atliekame dviejų vamzdžių šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą, laikome, kad temperatūros skirtumas tiekimo ir išleidimo vamzdynuose yra lygus:

∆t co = 90 - 70 = 20 °C

čia 90°C – skysčio temperatūra horizontalios sistemos tiekimo vamzdyje;

70°C – skysčio temperatūra išleidimo vamzdyje.

Žinodami šilumos srauto dydį ir pagal aukščiau pateiktą formulę apskaičiavę aušinimo skysčio srautą, iš 2 lentelės galime pasirinkti mūsų sąlygoms tinkamą vamzdžių vidinį skersmenį.

2 lentelė

Šildymo vamzdžių vidinio skersmens nustatymas

Nustačius vidinį skersmenį, parenkame paties vamzdžio tipą – tai priklauso nuo eksploatavimo sąlygų, nuo pavestų užduočių, nuo reikalavimų stiprumui ir ilgaamžiškumui. Atsižvelgdami į visas šias būtinas sąlygas, parenkame apskaičiuoto skersmens vamzdžio tipą, atitinkantį nurodytas sąlygas.

Efektyvaus slėgio tam tikroje dujotiekio atkarpoje nustatymo pavyzdys

Jei atliekame dviejų vamzdžių gravitacinės vandens šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą, taip pat turime žinoti efektyvų slėgį tam tikroje dujotiekio atkarpoje.

Jis apskaičiuojamas pagal formulę:

p = gh (ρ o - ρ g) + ∆p pridėti, Pa, kur

ρ o - atvėsusio vandens tankis, kg/m3;

ρ g - pašildyto vandens tankis, kg/m3;

g - laisvojo kritimo pagreitis, m/s2;

h - vertikalus atstumas nuo šildymo taško iki aušinimo taško (nuo katilo aukščio vidurio iki šildymo įrenginio vidurio taško), m;

∆p papildomas - papildomas slėgis, atsirandantis dėl vandens aušinimo magistralėje.

Vandens tankio vertes tam tikroms temperatūroms, taip pat papildomo slėgio dydį sužinome iš žinyno.

Hidraulinis skaičiavimas yra nepaprastai svarbi užduotis. Nuo teisingo visų skaičiavimų atlikimo priklauso ne tik ekonominis namo šildymo efektas, bet ir visų komponentų efektyvumas bei eksploatacinių charakteristikų atitikimas visiems standartams ir reikalavimams.

Laba diena visiems! Šiandien aš aprašysiu, kaip atlikti šildymo sistemos hidraulinį skaičiavimą ir kas tai yra. Pradėkime nuo paskutinio klausimo.

Kas yra hidraulinis skaičiavimas ir kam jis reikalingas?

Hidraulinis skaičiavimas (toliau – GR) – tai matematinis algoritmas, kurio metu gausime reikiamą vamzdžių skersmenį tam tikroje sistemoje (tai reiškia vidinį skersmenį). Be to, bus aišku, kurį mums reikia naudoti – nustatomas siurblio slėgis ir debitas. Visa tai leis šildymo sistemą padaryti ekonomiškai optimalią. Jis gaminamas remiantis hidraulikos dėsniais – specialia fizikos šaka, skirta judėjimui ir pusiausvyrai skysčiuose.

Šildymo sistemos hidraulinio skaičiavimo teorija.

Teoriškai GR šildymas grindžiamas tokia lygtimi:

Ši lygybė galioja konkrečiai svetainei. Ši lygtis iššifruojama taip:

• ΔP – tiesinis slėgio nuostolis.
• R yra specifinis slėgio nuostolis vamzdyje.
• l yra vamzdžių ilgis.
• z – slėgio praradimas išleidimo angose, .

Iš formulės aišku, kad slėgio nuostoliai yra didesni, kuo jis ilgesnis ir kuo daugiau jame yra šakų ar kitų elementų, kurie mažina praėjimą arba keičia skysčio tekėjimo kryptį. Išsiaiškinkime, kam yra lygūs R ir z. Norėdami tai padaryti, apsvarstykite kitą lygtį, rodančią slėgio nuostolius dėl trinties į vamzdžio sienas:

ΔP trintis = (λ/d)*(v²ρ/2)

Tai Darcy-Weisbach lygtis. Iššifruokime:

• λ yra koeficientas, priklausantis nuo vamzdžio judėjimo pobūdžio.
• d yra vidinis vamzdžio skersmuo.
• ρ yra skysčio tankis.

Iš šios lygties nustatomas svarbus ryšys: kuo didesnis vamzdžių vidinis skersmuo ir mažesnis skysčio judėjimo greitis, tuo mažesni slėgio nuostoliai dėl trinties. Be to, priklausomybė nuo greičio yra kvadratinė. Nuostoliai posūkiuose, trišakiuose ir uždarymo vožtuvuose nustatomi pagal kitą formulę:

ΔP armatūra = ξ*(v²ρ/2)

• ξ – vietinio pasipriešinimo koeficientas (toliau – KMR).
• v yra skysčio judėjimo greitis.
• ρ yra skysčio tankis.

Ši lygtis taip pat rodo, kad slėgio kritimas didėja didėjant skysčio greičiui. Taip pat verta pasakyti, kad naudojimo atveju jo tankis taip pat vaidins svarbų vaidmenį - kuo jis didesnis, tuo sunkesnis cirkuliacinis siurblys. Todėl, pereinant prie „antifrizo“, gali tekti pakeisti cirkuliacinį siurblį.

Iš viso to, kas išdėstyta pirmiau, gauname tokią lygybę:

ΔP =ΔP trintis + ΔP armatūra =((λ/d) (v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α) l(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R l + z;

Iš čia gauname šias R ir z lygybes:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

Dabar išsiaiškinkime, kaip apskaičiuoti hidraulinį pasipriešinimą naudojant šias formules.

Kaip praktiškai apskaičiuojama šildymo sistemos hidraulinė varža?

Inžinieriams dažnai tenka skaičiuoti didelių objektų šildymo sistemas. Jie turi daugybę šildymo prietaisų ir daugybę šimtų metrų vamzdžių, bet vis tiek reikia skaičiuoti. Juk be GR nepavyks išsirinkti tinkamo cirkuliacinio siurblio. Be to, GR leidžia dar prieš įdiegiant nustatyti, ar visa tai veiks.

Siekiant palengvinti dizainerių gyvenimą, buvo sukurti įvairūs skaitiniai ir programiniai hidraulinio pasipriešinimo nustatymo metodai. Pradėkime nuo rankinio iki automatinio.

Apytikslės hidraulinio pasipriešinimo skaičiavimo formulės.

Norint nustatyti specifinius dujotiekio trinties nuostolius, naudojama ši apytikslė formulė:

R=5 10 4 v 1,9 /d 1,32 Pa/m;

Čia išsaugoma beveik kvadratinė priklausomybė nuo skysčio judėjimo vamzdyne greičio. Ši formulė galioja esant 0,1-1,25 m/s greičiui.

Jei žinote aušinimo skysčio srautą, yra apytikslė vamzdžių vidinio skersmens nustatymo formulė:

d = 0,75√G mm;

Gavę rezultatą, norėdami gauti vardinį skersmenį, turite naudoti šią lentelę:

Darbo imliausias bus vietinės varžos skaičiavimas jungiamosiose detalėse, uždarymo vožtuvuose ir šildymo prietaisuose. Anksčiau minėjau vietinius varžos koeficientus ξ, jų parinkimas atliekamas naudojant atskaitos lenteles. Jei su kampais ir uždarymo vožtuvais viskas aišku, tai KMS pasirinkimas trišakiams virsta visu nuotykiu. Kad būtų aišku, apie ką aš kalbu, pažvelkime į šį paveikslėlį:

Nuotraukoje matyti, kad turime net 4 tipų trišakius, kurių kiekvienas turės savo vietinio pasipriešinimo TVS. Čia bus sunku pasirinkti tinkamą aušinimo skysčio srauto kryptį. Kam labai reikia, pateiksiu lentelę su formulėmis iš knygos O.D. Samarin „Inžinerinių sistemų hidrauliniai skaičiavimai“:

Šias formules galima perkelti į MathCAD ar bet kurią kitą programą ir apskaičiuoti CMR su iki 10% paklaida. Formulės taikomos aušinimo skysčio greičiui nuo 0,1 iki 1,25 m/s ir vamzdžiams, kurių vardinis skersmuo yra iki 50 mm. Tokios formulės yra gana tinkamos šildyti kotedžus ir privačius namus. Dabar pažvelkime į kai kuriuos programinės įrangos sprendimus.

Hidraulinio pasipriešinimo šildymo sistemose skaičiavimo programos.

Dabar internete galite rasti daugybę skirtingų mokamų ir nemokamų šildymo apskaičiavimo programų. Akivaizdu, kad mokamos programos turi galingesnį funkcionalumą nei nemokamos ir leidžia išspręsti įvairesnes problemas. Profesionaliems projektavimo inžinieriams verta įsigyti tokias programas. Paprastam žmogui, norinčiam savarankiškai apskaičiuoti šildymo sistemą savo namuose, pakaks nemokamų programų. Žemiau pateikiamas dažniausiai naudojamų programinės įrangos produktų sąrašas:

• Valtec.PRG yra nemokama šildymo ir vandens tiekimo skaičiavimo programa. Galima skaičiuoti šildomas grindis ir net šildomas sienas
• HERZ yra visa programų šeima. Su jų pagalba galite apskaičiuoti tiek vieno vamzdžio, tiek dviejų vamzdžių šildymo sistemas. Programa turi patogų grafinį pateikimą ir galimybę suskirstyti į aukštų planus. Galima skaičiuoti šilumos nuostolius
• Potok yra vidaus plėtra, kuri yra išsami CAD sistema, galinti suprojektuoti bet kokio sudėtingumo komunalinius tinklus. Skirtingai nuo ankstesnių, „Stream“ yra mokama programa. Todėl vargu ar paprastas žmogus ja naudosis. Jis skirtas profesionalams.

Yra keletas kitų sprendimų. Daugiausia iš vamzdžių ir jungiamųjų detalių gamintojų. Gamintojai pritaiko savo medžiagų skaičiavimo programas ir taip tam tikru mastu verčia žmones pirkti jų medžiagas. Tai yra rinkodaros triukas ir tame nėra nieko blogo.

Straipsnio santrauka.

Šildymo sistemos hidraulinės varžos skaičiavimas nėra pats lengviausias dalykas ir reikalauja patirties. Klaidos čia gali kainuoti labai brangiai. Kai kurios šakos ir stovai gali neveikti. Per juos tiesiog nebus cirkuliacijos. Dėl šios priežasties tai geriau daryti žmonėms, turintiems išsilavinimą ir tokio darbo patirties. Patys montuotojai beveik niekada neatlieka skaičiavimų. Jie linkę visur priimti tuos pačius sprendimus, kurie jiems tiko anksčiau. Tačiau tai, kas tiko kitam žmogui, nebūtinai tiks ir jums. Dėl šios priežasties primygtinai rekomenduoju susisiekti su inžinieriumi ir padaryti visavertį projektą. Kol kas tiek, laukiu jūsų klausimų komentaruose.

Šilumos taupymas namuose labai priklauso nuo tinkamo hidraulikos skaičiavimo, teisingo jos įrengimo ir naudojimo. Visi šildymo sistemos elementai (katilas, šilumą laidūs vamzdžiai ir šilumą išskiriantys radiatoriai) turi būti sujungti tarpusavyje taip, kad būtų išlaikyti pirminiai sistemos parametrai, nepriklausomai nuo to, kokiu metų laiku lauke ir kokios apkrovos.

Ką reiškia hidraulinis skaičiavimas ir kam jis reikalingas?

Hidraulinio šildymo skaičiavimas reiškia teisingai parinkti tam tikrų tinklo sekcijų parametrus, atsižvelgiant į slėgį, kad per jas būtų vykdomas tam tikras aušinimo skysčio srautas.

Šis skaičiavimas leidžia nustatyti:

• Slėgio nuostoliai įvairiose tinklo atkarpose;
• Dujotiekio talpa;
• Optimalus skysčių suvartojimas;
• Būtini indikatoriai hidrauliniam sujungimui atlikti.

Sujungę visus gautus duomenis, galite pasirinkti šildymo siurblius.

Pagrindinis hidraulinių skaičiavimų tikslas – užtikrinti, kad apskaičiuotos šilumos šaltinio sąnaudos atitiktų faktines.

Šilumos šaltinio kiekis, patenkantis į radiatorius, turi būti toks, kad būtų gautas šildymo balansas pastato viduje, atsižvelgiant į lauko temperatūrą ir vartotojo nustatytą temperatūrą kiekvienai patalpai atskirai.

Jei šildymas yra autonominis, galite naudoti šiuos skaičiavimo metodus:

• Naudojant varžos ir laidumo charakteristikas;
• Pagal konkrečias išlaidas;
• Lyginant dinaminį slėgį;
• Skirtingiems ilgiams sumažintas iki vieno indikatoriaus.

Hidraulinis skaičiavimas yra vienas iš svarbiausių šildymo sistemų su skystu aušinimo skysčiu kūrimo etapų.

Prieš pradėdami, turite:

• Nustatyti šilumos balansą reikalingose ​​patalpose;
• Pasirinkite šildymo prietaisų tipą ir padėkite juos ant pastato brėžinių;
• Išspręskite klausimus dėl šildymo sistemos konfigūracijos, taip pat naudojamų vamzdžių ir jungiamųjų detalių tipų;
• Nubraižykite šildymo sistemos schemą, kurioje bus matomi reikiamų sekcijų skaičiai, apkrovos ir ilgiai;
• Nustatykite pagrindinį cirkuliacijos žiedą, per kurį juda aušinimo skystis.

Paprastai pastatams su nedideliu aukštų skaičiumi naudojama dviejų vamzdžių šildymo sistema, o pastatams su daugybe aukštų – vieno vamzdžio šildymo sistema.

Automatinis hidraulinis šildymo sistemos skaičiavimas Excel

Kad būtų patogiau atlikti hidraulinius skaičiavimus, galima naudoti įvairias kompiuterines programas, kurios leidžia atlikti tikslius skaičiavimus. „Excel“ laikoma viena iš populiariausių programų.

Beje, jei nežinote hidraulikos pagrindų, jums bus sunku tai padaryti net kompiuterinėse programose. Taip yra dėl to, kad kai kurie iš jų neturi dekodavimo formulių ir atsparumo skaičiavimų ypač sudėtingose ​​grandinėse.

Kai kurių programų niuansai:

• OvertopCO ir DanfossCO gali apskaičiuoti natūralios cirkuliacijos sistemų skaičiavimus;
• HERZ C.O. 3,5 – dirba pagal specifinių slėgio nuostolių skaičiavimo metodą;
• Potok - puikiai susidoroja su skaičiavimais, pagrįstais besikeičiančiais temperatūros skirtumais išilgai stovų.

Įvedant temperatūros duomenis būtina išsiaiškinti, ar skaičiuojama Celsijaus, ar Kelvinais.

Kalbant apie darbą „Excel“, labai patogu naudoti skaičiuokles. Jums tereikia žinoti veiksmų seką ir tikslias skaičiavimo formules. Pirmiausia pasirinkite norimą langelį, į kurį įvedami duomenys. Tolesni skaičiavimai atliekami automatiškai taikant formules.

• Skirtumas tarp karšto ir šalto šilumos šaltinių dviejų vamzdžių sistemoje arba skysčio srauto vienvamzdėje sistemoje;
• Šilumos šaltinio judėjimo greitis ir jo srautas;
• Tiriamų plotų skysčių tankis ir parametrai (jų ilgis metrais ir ten esančių prietaisų skaičius).

Norint apskaičiuoti kiekvienos sekcijos vamzdžių dydžius, patogu naudoti „Excel“ lenteles.

Kaip apskaičiuoti šildymo sistemos hidraulinę varžą

Norint nuspręsti, kokią medžiagą naudoti vamzdžiams, reikia išsiaiškinti hidraulinę varžą visose šildymo sistemos srityse ir ją palyginti.

Atsparumas gali atsirasti pačiame vamzdyje dėl lenkimų, susitraukimų ar išsiplėtimų, taip pat jungtyse tarp rutulinių vožtuvų, trišakių ar balansavimo elementų.

Projektavimo sekcija paprastai laikoma vamzdžiu, kurio pastovus skysčio srautas yra lygus planuojamam kambario šilumos balansui.

Apskaičiuojant nuostolius, atsižvelgiant į armatūros atsparumą, imami šie duomenys:

• Vamzdžio skersmuo ir ilgis norimame plote;
• Valdymo vožtuvų parametrai iš gamintojo;
• Aušinimo skysčio judėjimo greitis;
• Dujotiekio šiurkštumas ir jo sienelių storis;
• Duomenys iš žinyno: trinties nuostoliai ir jų koeficientas, skysčio tankis.

Jei reikia savarankiškai apskaičiuoti specifinius trinties nuostolius, turite žinoti išorinį vamzdžio skersmenį, jo sienelės storį ir skysčio tiekimo greitį.

Norėdami rasti hidraulinį pasipriešinimą vienoje srityje, galite naudoti Darcy-Weisbach formulę:

Šildymo sistemos hidraulika ir jos pajungimas

Slėgio kritimų balansavimas šildymo sistemoje atliekamas naudojant uždarymo ir valdymo vožtuvus.

Hidraulinė jungtis apskaičiuojama remiantis:

• Vamzdžių parametrai dinaminei varžai;
• Techninės armatūros savybės;
• Bendras šilumos šaltinio suvartojimas;
• Galimų varžų skaičius projektavimo srityje.

Čia reikia nepamiršti, kad srauto galia, slėgio kritimai ir tvirtinimai nustatomi vožtuvams atskirai. Būtent iš šių charakteristikų apskaičiuojami šilumos šaltinio prasiskverbimo į kiekvieną stovą, o vėliau į radiatorius koeficientai.

Hidraulinės jungties trūkumas šildymo sistemoje gali lemti tai, kad kai kuriose patalpose bus labai sunku pasiekti norimą temperatūrą.

Hidraulinė varža pagrindiniame cirkuliaciniame žiede yra lygi vietinių sistemų, pirminės grandinės, šilumokaičio ir šilumos generatoriaus nuostolių sumai.

Šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas (vaizdo įrašas)

Atlikdami hidraulinius skaičiavimus, jūs darote šildymo sistemą tobulesnę, teisingai parinkdami jos parametrus, kad bet kokiu oru, esant bet kokioms apkrovoms, šilumos šaltinio sąnaudos neviršytų nustatytų normų.

Greičiausias ir lengviausias būdas atlikti hidraulinį šildymo sistemos skaičiavimą yra internetinis skaičiuotuvas. Neturėdami labai specializuoto išsilavinimo, net neturėtumėte bandyti atlikti skaičiavimų "Excel" skaičiuoklėje. Natūralu, kad taip pat nėra prasmės pirkti specialią programą už didelius pinigus. Patarimas toks: jei norite išvengti problemų, nedelsdami kreipkitės į gerą specialistą, kurio iš tikrųjų nėra tiek daug, todėl būkite atsargūs.

Kas yra hidraulinis skaičiavimas

Hidrauliniai skaičiavimai atliekami tik dideliems šildymo kontūrams.

Vandens šildymo sistemos veikimo principas yra tas, kad aušinimo skystis cirkuliuoja vamzdžiais ir radiatoriais. Tai skystis (vanduo arba), kuris šildomas katile ir po to varomas visoje grandinėje cirkuliaciniu siurbliu arba dėl gravitacijos jėgos.

Aušinimo skystis cirkuliuodamas susiduria su hidrauliniu pasipriešinimu. Be to, skystis šiek tiek sustoja dėl trinties į vamzdžių sieneles. Šildymo sistemų hidraulinis skaičiavimas atliekamas siekiant apskaičiuoti optimalią grandinės varžos vertę, kuriai esant aušinimo skysčio greitis bus normos ribose (2-3 m/s sandarioje grandinėje). Skaičiavimų pabaigoje žinosime šiuos pagrindinius parametrus:

• kontūrui;
• cirkuliacinio siurblio galia;
• kiekvieno radiatoriaus apsisukimų skaičius.

Nepriklausomai nuo to, kur buvo atliktas šildymo sistemos hidraulinis skaičiavimas, naudojant internetinį skaičiuotuvą ar „Excel“, jo naudą sunku pervertinti. Kadangi vienu šūviu numušame du paukščius: grandinė veikia kaip laikrodis ir nėra kaštų viršijimo, nes tiksliai žinosime optimalius sistemos elementų parametrus.

Hidraulinius skaičiavimus reikia atlikti tik didelėms šildymo sistemoms, kurios šildo namus, kurių plotas yra 200 kvadratinių metrų ar daugiau. Mažiems kontūrams tai nėra būtina.

Specialistai atlieka šildymo sistemos hidraulinius skaičiavimus Excel lentelėje. Tai labai sudėtingas procesas, kurį gali atlikti ne visi specializuotą išsilavinimą turintys žmonės, jau nekalbant apie mėgėjus. Turite suprasti šildymo inžineriją, hidrauliką, žinoti montavimo pagrindus ir daug daugiau. Šias žinias galima įgyti tik aukštojoje mokykloje. Yra specializuotos šildymo sistemų hidraulinių skaičiavimų programos. Bet vėlgi, su jais gali dirbti tik specializuotą išsilavinimą turintys žmonės.

Kodėl jums reikia aksonometrinės diagramos?

Aksonometrinė diagrama yra trimatis šildymo sistemos brėžinys. Be jo atlikti hidraulinio šildymo skaičiavimą tiesiog nerealu. Brėžinyje nurodyta:

• vamzdžių tiesimas;
• vietos, kur vamzdžių skersmenys yra sumažinti;
• šilumokaičių ir kitos įrangos išdėstymas;
• vamzdynų jungiamųjų detalių įrengimo vietos;
• akumuliatoriaus tūris.

Baterijų dydis lemia jų šiluminę galią, kurios turėtų pakakti apšildyti kiekvieną kambarį. Norėdami pasirinkti radiatorius, turite žinoti šilumos nuostolius. Kuo jie didesni, tuo galingesni šilumokaičiai reikalingi. Aksonometrija atliekama pagal skalę.

Hidraulinio skaičiavimo metodai

Kaip jau minėjome, hidraulinius skaičiavimus galima atlikti naudojant internetinį skaičiuotuvą, naudojant specialią programą arba „Excel“ skaičiuoklėje. Pirmasis variantas tinka net tiems, kurie nieko nesupranta apie šildymo inžineriją ir hidrauliką. Natūralu, kad šiuo metodu galima gauti tik apytiksles vertes, kurių negalima naudoti dideliuose ir sudėtinguose projektuose.

Aksonometrinės diagramos pavyzdys.

Programinė įranga yra labai brangi ir nėra prasmės ją pirkti iš karto, bet jūs galite padaryti lentelę Excel be investicijų. Skaičiavimą galite atlikti naudodami skirtingas formules:

• teorinė hidraulika;
• SNIP 2.04.02-84.

Tačiau skaičiavimo metodas taip pat gali skirtis: specifiniai slėgio nuostoliai arba atsparumo charakteristikos. Pastarasis negali būti naudojamas gravitacinėse sistemose su natūralia aušinimo skysčio cirkuliacija. Įrengiant mažus dviejų vamzdžių šildymo kontūrus su priverstine cirkuliacija, pakanka laikytis kelių paprastų taisyklių. Pagrindinės linijos yra pagamintos iš polipropileno vamzdžių, kurių išorinis skersmuo yra 25 mm. Atšakos prie radiatorių gaminamos iš 20 mm vamzdžių. Mes rašėme apie tai, kaip pasirinkti siurblį.

Hidraulinio skaičiavimo Excel programoje pavyzdys

Iš karto atkreipkime dėmesį, kad žemiau bus aprašytas paprasčiausias hidraulinis šildymo sistemos skaičiavimas. Pavyzdinis skaičiavimas atliktas naudojant teorines hidraulines formules tiesiam vamzdynui horizontalioje plokštumoje 100 m ilgio Naudojamas vamzdis, kurio išorinis skersmuo 108 mm, sienelės storis 4 mm.

Hidraulinis skaičiavimas Excel.

Norint atlikti skaičiavimus, mums reikia šių pradinių duomenų:

• vandens suvartojimas;
• tiekimo ir grąžinimo temperatūra;
• vardinis vamzdžio skersmuo;
• kontūro ilgis;
• vamzdžio šiurkštumas;
• bendras pasipriešinimo koeficientas.

Naudodamiesi šildymo sistemos hidraulinio skaičiavimo pavyzdžiu, turime nustatyti tris pagrindinius kriterijus - tai slėgio nuostoliai dėl trinties (PDTr), slėgio nuostoliai esant vietiniam pasipriešinimui (PDMS) ir slėgio nuostoliai vamzdyne (PDTP). Visos reikšmės turi būti paskaliais (Pa). Žemiau pateiktos formulės bus skaičiuojamos kg/cm. kv. Norėdami konvertuoti kg/cm. kv Paskaliais padauginus iš 9,18 ir 10 tūkst.

Norėdami apskaičiuoti PDTr, turime padauginti hidraulinės varžos charakteristikas iš aušinimo skysčio temperatūros delta. Norint apskaičiuoti PDMS reikia vidutinį vandens tankį padauginti iš PDTr, hidraulinės trinties koeficiento ir iš 1 tūkst.Tada gautą reikšmę dalijame iš 2, po to iš 9,18 ir iš 10 tūkst.Skaičiuojami slėgio nuostoliai vamzdyne sumuojant PDTr ir PDTp.

Rezultatai

Norėdami atlikti hidraulinį šildymo sistemos skaičiavimą, naudokite programą, internetinį skaičiuotuvą arba Excel lentelę. Naudodamiesi pavyzdžiu parodėme, kad asmeniui, neturinčiam specializuoto išsilavinimo, neįmanoma atlikti teisingų skaičiavimų. Todėl geriausias pasirinkimas yra užsisakyti jį iš specialisto. Jei namas mažas, tada skaičiavimai nereikalingi.

Centralizuotas tipas pamažu užleidžia vietą autonominei šildymo sistemai. Daugelis žmonių nusprendžia patys šildyti patalpas, norėdami sukurti idealų efektyvumo, šilumos ir komforto derinį. Štai kodėl hidraulinis šildymo sistemos skaičiavimas yra ypač svarbus.

Pradiniame etape bus finansinių išlaidų. Tačiau naujausioje šildymo įrangoje, palyginti su senąja, yra inovatyvus požiūris į šilumos tiekimo reguliavimo procesą, todėl investuoti pinigai greitai atsiperka. Bet tokią harmoniją gali užtikrinti tik pagal visas taisykles sukurtos sistemos. Jie sugebės profesionaliai įveikti susidariusį hidraulinį pasipriešinimą.

Kodėl atliktas skaičiavimas?

Skaičiavimai pirmiausia atliekami siekiant nustatyti tokias cirkuliacinio siurblio charakteristikas kaip našumas ir slėgis, kurie leis šildymo sistemai veikti maksimaliai efektyviai.

Žinoma, bet koks siurblys, net ir mažiausios galios, sukurs tam tikrą cirkuliaciją grandinėje, bet kiek tokia schema bus ekonomiška? Dažnai nutinka taip, kad katilas veikia tinkamai, o namuose yra pakankamai radiatorių, tačiau jie nešildo dėl prastos cirkuliacijos sistemoje.

Kad šildymo kontūrai veiktų visu pajėgumu, būtina, kad siurblys įveiktų sistemos elementų hidraulinį pasipriešinimą vandens tekėjimui vamzdžiuose, taip pat slėgio nuostolius. Tačiau siurblys, kurio galia didesnė nei reikia, taip pat sukels nepageidaujamų padarinių. Be padidėjusio energijos suvartojimo, perteklinis slėgis blogai paveiks jungčių ilgaamžiškumą, o padidėjus aušinimo skysčio judėjimo greičiui atsiras triukšmas.

Teisingai apskaičiuotas hidraulinis pasipriešinimas ir kokybiški valdymo vožtuvai yra efektyviausias derinys.

Pagrindinių sąlygų laikymasis užtikrinamas šiais veiksniais:

• šildymo prietaisai turi būti tiekiami pakankamais kiekiais, kad patalpoje būtų idealus balansas su temperatūros svyravimais lauke ir namuose;
• eksploatacinių išlaidų sumažinimas, siekiant įveikti sistemos hidraulinį pasipriešinimą;
• kapitalo sąnaudų mažinimas šildymo įrengimo metu.

Į ką atsižvelgiama skaičiuojant?

Prieš pradėdami skaičiavimus, turėtumėte atlikti keletą grafinių darbų

kultūros akcijos (dažnai tam naudojama speciali programa). Hidraulinis skaičiavimas apima patalpos, kurioje vyksta šildymo procesas, šilumos balanso nustatymą.

Apskaičiuojant sistemą, atsižvelgiama į ilgiausią šildymo kontūrą, įskaitant didžiausią įrenginių, jungiamųjų detalių, valdymo ir uždarymo vožtuvų skaičių ir didžiausią slėgio kritimą per aukštį. Skaičiuojant naudojami šie dydžiai:

• vamzdyno medžiaga;
• bendras visų vamzdžių sekcijų ilgis;
• vamzdyno skersmuo;
• dujotiekio vingiai;
• jungiamųjų detalių, jungiamųjų detalių ir šildymo prietaisų atsparumas;
• aplinkkelių prieinamumas;
• aušinimo skysčio sklandumas.

Norint atsižvelgti į visus šiuos parametrus, yra specializuotos kompiuterinės programos, pavyzdžiui, „NTP Pipeline“, „Oventrop CO“, HERZ S.O. 3.5 versija. arba daugelis jų analogų, todėl specialistams lengviau atlikti skaičiavimus.

Teisingi skaičiavimai, susiję su pasipriešinimo įveikimu, užima daugiausiai laiko, bet ne mažiau

būtinas žingsnis projektuojant vandens tipo šildymo sistemas.

Radiatorių parinkimas ir vamzdyno atkarpų ilgiai

Būtina nuspręsti dėl šildymo prietaisų tipo ir nurodyti jų vietą grindų plane. Tada reikia nuspręsti dėl galutinės šildymo sistemos konfigūracijos, vamzdyno tipo (vienvamzdis ar dvivamzdis), uždarymo ir reguliavimo vožtuvų (vožtuvų, reguliatorių, vožtuvų, slėgio, srauto ir temperatūros jutiklių). ).

Tada nubraižytoje diagramoje nurodomas šiluminių apkrovų skaičius ir tikslus sekcijų, kurioms atliekamas skaičiavimas, ilgis. Galiausiai apibrėžiamas „cirkuliacinis žiedas“. Tai uždara grandinė, apimanti visas nuoseklias dujotiekio atkarpas, kuriose tikimasi didesnio aušinimo skysčio srauto atstumu nuo šaltinio, skleidžiančio šilumos energiją, iki tolimiausio šildymo įrenginio (su dvigubos grandinės sistema) arba į prietaiso atšaką (su vieno vamzdžio sistema) ir atgal į šildymo mechanizmą.

Niuansai

Atliekant hidraulinius skaičiavimus kompiuteriu, excel yra ne vienintelis, nors ir pats paprasčiausias. Šio tipo skaičiavimams buvo sukurtos specializuotos programos, su kuriomis daug lengviau dirbti.

Projektinio vamzdyno vaidmenį paprastai atlieka sekcija, kuri turi pastovų aušinimo skysčio srautą ir pastovų skersmenį. Taip bus lengviau gauti teisingus duomenis. Jį lemia patalpos šiluminis balansas.

Sekcijų numeracija turėtų būti pagrįsta šilumos šaltiniu. Norint pažymėti dujotiekio, kuris tiekia dujotiekį, mazginius taškus, šakų taškuose naudojamos abėcėlės raidės. Surenkamuose greitkeliuose atitinkamuose mazguose jie žymimi brūkšniais (tai gerai iliustruoja pavyzdys).

Instrumentų šakų šakų mazginiai taškai žymimi arabiškais skaitmenimis. Kiekvienas atitinka aukšto numerį, jei naudojama horizontalaus tipo sistema, arba stovo atšakos su įrenginiais numerį, jei kalbame apie vertikalią sistemą. Skaičius visada susideda iš dviejų skaitmenų – sekcijos pradžios ir pabaigos. Dujotiekio atkarpų ilgis nustatomas pagal planą, kuris sudarytas pagal mastelį. Tikslumas yra 0,1 m.

Vienvamzdę šildymo sistemą rekomenduojama skaičiuoti esant vienodiems (pastoviems) arba skirtingiems (kintamiems) vandens temperatūrų skirtumams stovuose, naudojant varžos charakteristikų metodą. Tokiu atveju turėtų būti naudojamas viršutinis paskirstymas, kuris užtikrina vandens judėjimą į šildymo įrenginį „iš viršaus į apačią“.