Su ısıtma sisteminin hidrolik hesabı. Özel bir evin ısıtma sisteminin hidrolik hesaplanması

Bir evde su ısıtma sistemleri tasarlanırken, ısıtma sisteminin hidrolik hesaplamasının yapılması gelenekseldir. Bu, minimum mali maliyetle maksimum çalışma verimliliğini ve tüm bileşenlerin doğru çalışmasını garanti etmek için gereklidir.

Hidrolik hesaplamanın amacı:

• Boru hatlarının değerinin sabit olduğu kısımlarında boru çapının doğru seçimi;
• Hattaki mevcut basıncın belirlenmesi;
• Tüm sistem düğümlerinin doğru seçimi.

Evdeki sıcaklık konforu, ısıtma sisteminin ekonomik etkisi ve dayanıklılığı hidrolik hesabın ne kadar doğru yapıldığına bağlı olacaktır.

Hidrolik hesaplamanın temel prensipleri

Gerekli tüm hesaplamaları gerçekleştirmek için ilk verilere ihtiyacımız var:

• Oda ısı dengesi sonuçları;
• Soğutucu sıcaklıkları - başlangıç ​​ve son;
• Belirli bir ısıtma sisteminin şeması;
• Isıtma cihazlarının çeşitleri ve bunları ana hatta bağlama yöntemi;
• Kullanılan ekipmanın hidrolik özellikleri (valfler, ısı eşanjörleri vb.);
• Sirkülasyon halkası kapalı bir devredir. Isı taşıyan akışkanın ısıtma noktasından en uzak noktaya (iki borulu sistemde) veya yükselticiye (tek borulu sistemde) kadar akış hızı en yüksek olan ve çıkış yönüne ters yönde olan bölümlerden oluşur. ısı kaynağı.

Hesaplama alanı, ısı taşıyan sıvının sabit akış hızına sahip boru hattı çapının bir parçası olarak alınır - odanın ısı dengesine göre belirlenir.

Hesaplamalara başlamadan önce her ısıtma ünitesinin termal yükünü belirliyoruz. Odanın verilen termal yüküne karşılık gelecektir. Bir odada birden fazla ısıtma ünitesi kullanılıyorsa ısı yükünü hepsine dağıtıyoruz.

Daha sonra ana dolaşım halkasını - ardışık bölümlerden oluşan kapalı bir devre - atarız. Dikey tek borulu bir ana hat için sirkülasyon halkalarının sayısı yükselticilerin sayısına karşılık gelir. Yatay iki borulu için - ısıtma ünitelerinin sayısı. Ana halka, dikey bir hat için en büyük yüke sahip yükselticiden geçen ve yatay bir sistem için en yüksek yüke sahip dalın alt ısıtma ünitesinden geçen halkadır.

Boru hatları için çap değerinin ve sirkülasyon halkasındaki etkin basıncın büyüklüğünün, ısı taşıyan akışkanın hızına bağlı olduğu dikkate alınmalıdır. Bu durumda ön koşul, soğutucunun gürültüsüz hareket etmesini sağlamaktır.

Hava kabarcıklarının oluşmasını önlemek için, soğutma sıvısının hızının 0,25 m/s'den fazla olduğunu varsaymalıyız. Akışkanın hareketi sırasında devrede ortaya çıkan direnç kuvveti dikkate alınmalıdır. Bu dirençten dolayı spesifik basınç kaybı R 100-200 Pa/m'den fazla olmamalıdır.

Sessiz çalışmayı sağlayan izin verilen su hızı değerleri vardır; yerel dirence bağlıdır.

Tablo 1'de farklı yerel direnç katsayılarında izin verilen su hızının bir örneği gösterilmektedir.

tablo 1

Çok düşük bir hız aşağıdaki olumsuz sonuçlara neden olabilir:

1. Tüm kurulum işleri için artan malzeme tüketimi;
2. Isıtma sisteminin kurulumu ve bakımı için artan finansal maliyetler;
3. Borulardaki ısı taşıyan sıvının hacminin arttırılması;
4. Termal atalette önemli artış.

Isı taşıyan bir sıvının akış hızının belirlenmesine bir örnek

Boru hatlarının belirli bölümlerindeki boruların çapını belirlemek için soğutucu akış miktarını bilmemiz gerekir. Bunu, ısı akışının büyüklüğüne - ısı kaybını telafi etmek için gereken ısı miktarına - göre belirleriz.

Bölüm 1-2'deki ısı akışının Q büyüklüğünü bilerek soğutucu akışını G hesaplıyoruz:

G = Q / s (tg - tx) l/h, burada

t g ve t x sırasıyla sıcak ve soğuk (soğutulmuş) soğutucunun sıcaklıkları;

c = 4,2 kJ/(kg °C) suyun özgül ısı kapasitesidir.

Belirli bir alandaki boruların çapını belirlemeye bir örnek

Aşağıdaki sorunları çözmek için doğru boru çapı seçimi gereklidir:

• devrede sıvı dolaşımı sırasında hidrolik direncin nötrleştirilmesi için işletme maliyetlerinin optimizasyonu;
• Isıtma sisteminin kurulumu ve bakımı sırasında gerekli ekonomik etkinin elde edilmesi.

Ekonomik bir etki sağlamak için mümkün olan en küçük boru çapını seçiyoruz, ancak yerel dirence bağlı olarak soğutma sıvısı hızı 0,6-1,5 m/s ise ana hidrolik gürültüye yol açmayacak bir çap seçiyoruz.

İki borulu bir ısıtma sisteminin hidrolik hesaplamasını yaparsak, besleme ve tahliye boru hatlarındaki sıcaklık farkının şuna eşit olduğunu varsayarız:

∆t co = 90 - 70 = 20 °C

burada 90°C yatay sistemin besleme borusundaki sıvının sıcaklığıdır;

70°C - çıkış borusundaki sıvı sıcaklığı.

Isı akışının büyüklüğünü bilerek ve yukarıdaki formülü kullanarak soğutucu akış hızını hesaplayarak Tablo 2'den koşullarımıza uygun boruların iç çapını seçebiliriz.

Tablo 2

Isıtma borularının iç çapının belirlenmesi

İç çapı belirledikten sonra, borunun tipini seçiyoruz - bu, çalışma koşullarına, verilen görevlere, güç ve dayanıklılık gereksinimlerine bağlıdır. Tüm bu önkoşullara dayanarak, verilen koşulları karşılayan, hesaplanan çaptaki boru tipini seçiyoruz.

Bir boru hattının belirli bir bölümündeki etkili basıncın belirlenmesine bir örnek

İki borulu yerçekimi su ısıtma sisteminin hidrolik hesaplamasını yaparsak, boru hattının belirli bir bölümündeki etkin basıncı da bilmemiz gerekir.

Aşağıdaki formülle hesaplanır:

p = gh (ρ o - ρ g) + ∆p topla, Pa, burada

ρ o - soğutulmuş suyun yoğunluğu, kg/m3;

ρ g - ısıtılmış suyun yoğunluğu, kg/m3;

g - serbest düşme ivmesi, m/s2;

h - ısıtma noktasından soğutma noktasına kadar dikey mesafe (kazan yüksekliğinin orta noktasından ısıtma cihazının orta noktasına kadar), m;

∆p ilave - ana şebekedeki suyun soğuması nedeniyle ortaya çıkan ilave basınç.

Referans kitabından belirli sıcaklıklar için su yoğunluğunun değerlerini ve ek basınç miktarını öğreniyoruz.

Hidrolik hesaplama son derece önemli bir iştir. Bir evin ısıtılmasının sadece ekonomik etkisi değil, aynı zamanda tüm bileşenlerin verimliliği ve operasyonel özelliklerin tüm standartlara ve gereksinimlere uygunluğu da tüm hesaplamaların doğru yapılmasına bağlıdır.

Herkese iyi günler! Bugün bir ısıtma sisteminin hidrolik hesaplamasının nasıl yapılacağını ve bunun neyle ilgili olduğunu anlatacağım. Son soruyla başlayalım.

Hidrolik hesaplama nedir ve neden gereklidir?

Hidrolik hesaplama (bundan sonra GR olarak anılacaktır), bunun sonucunda belirli bir sistemdeki gerekli boru çapını (iç çap anlamına gelir) elde edeceğimiz matematiksel bir algoritmadır. Ayrıca hangisini kullanmamız gerektiği de netleşecektir - pompanın basıncı ve akış hızı belirlenir. Bütün bunlar ısıtma sistemini ekonomik olarak optimal hale getirmeyi mümkün kılacaktır. Sıvılarda hareket ve dengeye adanmış özel bir fizik dalı olan hidrolik yasalarına dayanarak üretilir.

Bir ısıtma sisteminin hidrolik hesaplama teorisi.

Teorik olarak GR ısıtma aşağıdaki denkleme dayanmaktadır:

Bu eşitlik belirli bir site için geçerlidir. Bu denklem şu şekilde çözülür:

• ΔP—doğrusal basınç kaybı.
• R, borudaki spesifik basınç kaybıdır.
• l boruların uzunluğudur.
• z—çıkışlardaki basınç kaybı, .

Formülden, basınç kaybının ne kadar büyük olduğu, ne kadar uzun olduğu ve geçişi azaltan veya sıvı akışının yönünü değiştiren daha fazla dal veya başka eleman içerdiği açıktır. R ve z'nin neye eşit olduğunu bulalım. Bunu yapmak için boru duvarlarına sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybını gösteren başka bir denklemi düşünün:

ΔP sürtünme = (λ/d)*(v²ρ/2)

Bu Darcy-Weisbach denklemidir. Şifresini çözelim:

• λ boru hareketinin niteliğine bağlı bir katsayıdır.
• d borunun iç çapıdır.
• ρ sıvının yoğunluğudur.

Bu denklemden önemli bir ilişki kurulur: boruların iç çapı ne kadar büyükse ve sıvının hareket hızı ne kadar düşükse sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybı da o kadar küçüktür. Üstelik hıza bağımlılık ikinci derecedendir. Dirsekler, te'ler ve kapatma vanalarındaki kayıplar başka bir formül kullanılarak belirlenir:

ΔP takviyesi = ξ*(v²ρ/2)

• ξ yerel direnç katsayısıdır (bundan sonra KMR olarak anılacaktır).
• v sıvı hareketinin hızıdır.
• ρ sıvının yoğunluğudur.

Bu denklem aynı zamanda sıvı hızının artmasıyla basınç düşüşünün de arttığını gösterir. Ayrıca, uygulama durumunda yoğunluğunun da önemli bir rol oynayacağını söylemeye değer - ne kadar yüksek olursa sirkülasyon pompası da o kadar ağır olur. Bu nedenle “antifriz”e geçtiğinizde sirkülasyon pompasını değiştirmeniz gerekebilir.

Yukarıdakilerin hepsinden aşağıdaki eşitliği elde ederiz:

ΔP =ΔP sürtünme +ΔP takviye =((λ/d) (v²ρ/2)) + (ξ(v²ρ/2)) = ((λ/α) ben(v²ρ/2)) + (ξ*(v²ρ/2)) = R l + z;

Buradan R ve z için aşağıdaki eşitlikleri elde ederiz:

R = (λ/α)*(v²ρ/2) Pa/m;

z = ξ*(v²ρ/2) Pa;

Şimdi bu formülleri kullanarak hidrolik direncin nasıl hesaplanacağını bulalım.

Bir ısıtma sisteminin hidrolik direnci pratikte nasıl hesaplanır?

Mühendisler genellikle büyük tesisler için ısıtma sistemlerini hesaplamak zorundadır. Çok sayıda ısıtma cihazı ve yüzlerce metre boruları var, ancak yine de saymanız gerekiyor. Sonuçta GR olmadan doğru sirkülasyon pompasını seçmek mümkün olmayacaktır. Ek olarak GR, tüm bunların işe yarayıp yaramayacağını kurulumdan önce bile belirlemenize olanak tanır.

Tasarımcıların hayatını kolaylaştırmak amacıyla hidrolik direncin belirlenmesine yönelik çeşitli sayısal ve yazılımsal yöntemler geliştirilmiştir. Manuelden otomatiğe başlayalım.

Hidrolik direnci hesaplamak için yaklaşık formüller.

Bir boru hattındaki spesifik sürtünme kayıplarını belirlemek için aşağıdaki yaklaşık formül kullanılır:

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

Burada, boru hattındaki sıvı hareketinin hızına neredeyse ikinci dereceden bir bağımlılık korunur. Bu formül 0,1-1,25 m/s hızlar için geçerlidir.

Soğutucu akış hızını biliyorsanız, boruların iç çapını belirlemek için yaklaşık bir formül vardır:

d = 0,75√G mm;

Sonucu aldıktan sonra nominal çapı elde etmek için aşağıdaki tabloyu kullanmalısınız:

En emek yoğun olanı, bağlantı parçaları, kapatma vanaları ve ısıtma cihazlarındaki yerel direncin hesaplanması olacaktır. Daha önce yerel direnç katsayılarından ξ bahsetmiştim; bunların seçimi referans tabloları kullanılarak yapılıyor. Köşeler ve kapatma vanaları ile ilgili her şey açıksa, T'ler için KMS'yi seçmek tam bir maceraya dönüşür. Neden bahsettiğimi netleştirmek için aşağıdaki resme bakalım:

Resim, her biri kendi yerel direnç CMS'sine sahip olan 4 tip te'ye sahip olduğumuzu göstermektedir. Buradaki zorluk, soğutucu akışının doğru yönünü seçmek olacaktır. Gerçekten ihtiyacı olanlar için burada O.D.'nin kitabından formüllerin bulunduğu bir tablo vereceğim. Samarin “Mühendislik sistemlerinin hidrolik hesaplamaları”:

Bu formüller MathCAD'e veya başka bir programa aktarılarak CMR'yi %10'a varan hatayla hesaplayabilir. Formüller, 0,1 ila 1,25 m/s arasındaki soğutma sıvısı hızları ve 50 mm'ye kadar nominal çapa sahip borular için geçerlidir. Bu tür formüller, evler ve özel evlerin ısıtılması için oldukça uygundur. Şimdi bazı yazılım çözümlerine bakalım.

Isıtma sistemlerinde hidrolik direnci hesaplama programları.

Artık internette ısıtmayı hesaplamak için ücretli ve ücretsiz birçok farklı program bulabilirsiniz. Ücretli programların ücretsiz olanlardan daha güçlü işlevselliğe sahip olduğu ve daha geniş bir yelpazedeki sorunları çözmenize olanak sağladığı açıktır. Profesyonel tasarım mühendislerinin bu tür programları edinmesi mantıklıdır. Evindeki ısıtma sistemini bağımsız olarak hesaplamak isteyen ortalama bir kişi için ücretsiz programlar yeterli olacaktır. Aşağıda en yaygın yazılım ürünlerinin bir listesi bulunmaktadır:

• Valtec.PRG, ısıtma ve su teminini hesaplamak için ücretsiz bir programdır. Isıtmalı zeminleri ve hatta ısıtmalı duvarları hesaplamak mümkündür
• HERZ tam bir program ailesidir. Onların yardımıyla hem tek borulu hem de iki borulu ısıtma sistemlerini hesaplayabilirsiniz. Program kullanışlı bir grafik sunuma ve kat planlarına ayrılma yeteneğine sahiptir. Isı kayıplarını hesaplamak mümkündür
• Potok, her karmaşıklıktaki hizmet ağlarını tasarlayabilen kapsamlı bir CAD sistemi olan yerli bir gelişmedir. Stream öncekilerden farklı olarak ücretli bir programdır. Bu nedenle ortalama bir kişinin bunu kullanması pek mümkün değildir. Profesyonellere yöneliktir.

Başka birkaç çözüm daha var. Çoğunlukla boru ve bağlantı parçaları üreticilerinden. Üreticiler, hesaplama programlarını malzemelerine göre özelleştiriyor ve böylece insanları bir dereceye kadar malzemelerini almaya zorluyor. Bu bir pazarlama taktiğidir ve bunda yanlış bir şey yoktur.

Makalenin özeti.

Bir ısıtma sisteminin hidrolik direncini hesaplamak kolay bir iş değildir ve tecrübe gerektirir. Buradaki hatalar çok maliyetli olabilir. Bazı dallar ve yükselticiler çalışmayabilir. Aralarında hiçbir dolaşım olmayacak. Bu nedenle bu tür işlerde eğitimli ve tecrübeli kişilerin bunu yapması daha doğru olur. Montajcıların kendileri neredeyse hiçbir zaman hesaplama yapmazlar. Daha önce kendileri için işe yarayan her yerde aynı kararları verme eğilimindedirler. Ancak başka bir kişi için işe yarayan şey sizin için mutlaka işe yaramayacaktır. Bu nedenle bir mühendisle iletişime geçip tam teşekküllü bir proje yapmanızı şiddetle tavsiye ederim. Şimdilik bu kadar, sorularınızı yorumlara bekliyorum.

Bir evde ısı tasarrufu büyük ölçüde hidroliğin doğru hesaplanmasına, doğru kurulumuna ve kullanımına bağlıdır. Isıtma sisteminin tüm elemanları (kazan, ısı ileten borular ve ısı veren radyatörler), yılın hangi zamanında dışarıda olduğuna ve yüklerin ne olduğuna bakılmaksızın sistemin orijinal parametrelerini koruyacak şekilde birbirine bağlanmalıdır.

Hidrolik hesaplama ne anlama gelir ve neden gereklidir?

Hidrolik ısıtma hesaplaması yapmak, ağın belirli bölümlerinin parametrelerini, basıncı dikkate alarak doğru bir şekilde seçmek anlamına gelir, böylece içlerinden belirli bir soğutucu akışı gerçekleştirilir.

Bu hesaplama şunları belirlemeyi mümkün kılar:

• Şebekenin çeşitli bölümlerindeki basınç kayıpları;
• Boru hattı kapasitesi;
• Optimum sıvı tüketimi;
• Hidrolik bağlantının gerçekleştirilmesi için gerekli göstergeler.

Elde edilen tüm verileri birleştirerek ısıtma pompalarını seçebilirsiniz.

Hidrolik hesaplamaların temel amacı, ısı kaynağının hesaplanan maliyetlerinin gerçek maliyetlerle örtüşmesini sağlamaktır.

Radyatörlere giren ısı kaynağı miktarı, dış hava sıcaklığı ve kullanıcının her oda için ayrı ayrı ayarladığı sıcaklık dikkate alınarak bina içinde ısıtma dengesi sağlanacak şekilde olmalıdır.

Isıtma özerkse, aşağıdaki hesaplama yöntemlerini kullanabilirsiniz:

• Direnç ve iletkenlik özelliklerinin kullanılması;
• Belirli maliyetlere göre;
• Dinamik basıncı karşılaştırarak;
• Farklı uzunluklar için bir göstergeye indirgenmiştir.

Hidrolik hesaplama, sıvı soğutuculu ısıtma sistemlerinin geliştirilmesinde en önemli aşamalardan biridir.

Başlamadan önce şunları yapmalısınız:

• Gerekli odalardaki ısı dengesini belirleyin;
• Isıtma cihazlarının tipini seçin ve bunları bina çizimlerine yerleştirin;
• Isıtma sisteminin konfigürasyonunun yanı sıra kullanılan boru ve bağlantı parçaları türlerine ilişkin soruları çözün;
• Gerekli bölümlerin sayılarının, yüklerinin ve uzunluklarının görülebileceği ısıtma sisteminin bir diyagramını çizin;
• Soğutucunun içinden geçtiği ana sirkülasyon halkasını belirleyin.

Genellikle az katlı binalar için iki borulu ısıtma sistemi, çok katlı binalar için ise tek borulu ısıtma sistemi kullanılır.

Isıtma sistemi Excel'in otomatik hidrolik hesaplaması

Hidrolik hesaplamaların yapılmasını daha kolay hale getirmek için doğru hesaplamalar yapmanızı sağlayan çeşitli bilgisayar programlarını kullanabilirsiniz. Excel en popüler programlardan biri olarak kabul edilir.

Bu arada, hidroliğin temellerini bilmiyorsanız bunu bilgisayar programlarında bile yapmanız zor olacaktır. Bunun nedeni, bazılarının özellikle karmaşık devrelerde kod çözme formüllerine ve direnç hesaplamalarına sahip olmamasıdır.

Bazı programların nüansları:

• OvertopCO ve DanfossCO doğal sirkülasyon sistemleri için hesaplamalar yapabilir;
• HERZ CO. 3.5 – belirli basınç kayıplarını hesaplama yöntemine göre çalışır;
• Potok - yükselticiler boyunca değişen sıcaklık farklarına dayanan hesaplamalarla iyi başa çıkıyor.

Sıcaklık verilerini girerken hesaplamanın Santigrat cinsinden mi yoksa Kelvin cinsinden mi yapıldığını açıklığa kavuşturmak gerekir.

Excel'de çalışmaya gelince, elektronik tabloları kullanmak çok uygundur. Sadece eylemlerin sırasını ve kesin hesaplama formüllerini bilmeniz gerekir. İlk önce verilerin girileceği istenen hücreyi seçin. Formüllerin otomatik uygulanmasıyla daha fazla hesaplama yapılır.

• İki borulu bir sistem için sıcak ve soğuk ısı kaynakları veya tek borulu bir sistem için akışkan akışı arasındaki fark;
• Isı kaynağının hareket hızı ve akışı;
• İncelenen alanların sıvı yoğunluğu ve parametreleri (metre cinsinden uzunlukları ve orada bulunan alet sayısı).

Her bölümdeki boruların boyutlarını hesaplamak için Excel tablolarını kullanmak uygundur.

Bir ısıtma sisteminin hidrolik direnci nasıl hesaplanır?

Borularda hangi malzemenin kullanılacağına karar vermek için ısıtma sisteminin tüm alanlarındaki hidrolik direnci bulmanız ve karşılaştırmanız gerekir.

Bükülmeler, büzülmeler veya genleşmeler nedeniyle borunun kendisinde ve ayrıca küresel vanalar, te'ler veya dengeleyiciler arasındaki bağlantılarda direnç oluşabilir.

Tasarım bölümü genellikle odanın planlanan ısı dengesine eşit sabit sıvı akış hızına sahip bir boru olarak kabul edilir.

Kayıpları hesaplamak için, takviyenin direnci dikkate alınarak aşağıdaki veriler alınır:

• İstenilen bölgedeki borunun çapı ve uzunluğu;
• Üreticinin kontrol vanalarının parametreleri;
• Soğutucunun hareket hızı;
• Boru hattının pürüzlülüğü ve duvarlarının kalınlığı;
• Referans kitabındaki veriler: sürtünme kaybı ve katsayısı, sıvı yoğunluğu.

Spesifik sürtünme kayıplarını bağımsız olarak hesaplamanız gerekiyorsa, borunun dış çapını, duvarının kalınlığını ve sıvının verilme hızını bilmeniz gerekir.

Bir alandaki hidrolik direnci bulmak için Darcy-Weisbach formülünü kullanabilirsiniz:

Isıtma sisteminin hidroliği ve bağlantısı

Isıtma sistemindeki basınç düşüşlerinin dengelenmesi, kapatma ve kontrol vanaları kullanılarak gerçekleştirilir.

Hidrolik bağlantı aşağıdakilere göre hesaplanır:

• Dinamik direnç için boru parametreleri;
• Takviyenin teknik özellikleri;
• Isı kaynağının toplam tüketimi;
• Tasarım alanındaki mevcut dirençlerin sayısı.

Burada vanalar için akış kapasitesinin, basınç düşüşlerinin ve tespitlerin ayrı ayrı belirlendiğini unutmamanız gerekir. Bu özelliklerden, her bir yükselticiye ve daha sonra radyatörlere ısı kaynağı nüfuz etme katsayıları hesaplanır.

Isıtma sisteminde hidrolik bağlantının olmaması, bazı odalarda istenilen sıcaklığa ulaşmanın çok zor olmasına neden olabilir.

Ana sirkülasyon halkasındaki hidrolik direnç, yerel sistemlerin, birincil devrenin, ısı eşanjörünün ve ısı üreticisinin kayıplarının toplamına eşittir.

Isıtma sisteminin hidrolik hesaplanması (video)

Hidrolik hesaplamalar yaparak, her türlü hava koşulunda, her yük altında ısı kaynağının tüketiminin belirtilen standartları aşmaması için parametrelerini doğru seçerek ısıtma sistemini daha mükemmel hale getirirsiniz.

Bir ısıtma sisteminin hidrolik hesaplamasını yapmanın en hızlı ve en kolay yolu çevrimiçi bir hesap makinesidir. Son derece uzmanlaşmış bir eğitim olmadan, bir Excel elektronik tablosunda hesaplamalar yapmaya bile çalışmamalısınız. Doğal olarak çok para karşılığında özel bir program satın almanın da bir anlamı yok. Tavsiye şudur: Sorunlardan kaçınmak istiyorsanız, hemen iyi bir uzmanla iletişime geçin, aslında pek fazla olmayan bir uzmana başvurun, bu yüzden dikkatli olun.

Hidrolik hesaplama nedir

Hidrolik hesaplamalar yalnızca büyük ısıtma devreleri için yapılır.

Su ısıtma sisteminin çalışma prensibi, soğutucunun borular ve radyatörler arasında dolaşmasıdır. Bu, bir kazanda ısıtılan ve daha sonra bir sirkülasyon pompası veya yerçekimi kuvveti nedeniyle devre boyunca tahrik edilen bir sıvıdır (su veya).

Soğutma sıvısı sirkülasyon sırasında hidrolik dirençle karşılaşır. Ayrıca boru duvarlarına sürtünme nedeniyle sıvı bir miktar durur. Isıtma sistemlerinin hidrolik hesaplaması, soğutma sıvısı hızının normal sınırlar içinde olacağı devre direncinin optimal değerini hesaplamak için yapılır (kapalı devre için 2-3 m/s). Hesaplamaların sonunda aşağıdaki temel parametreleri bileceğiz:

• kontur için;
• sirkülasyon pompası gücü;
• Her radyatörde ayarlanacak devir sayısı.

Isıtma sisteminin hidrolik hesaplamasının çevrimiçi hesap makinesinde veya Excel'de nerede yapıldığına bakılmaksızın, faydalarının fazla tahmin edilmesi zordur. Bir taşla iki kuş vurduğumuz için: devre saat gibi çalışır ve maliyet aşımı olmaz çünkü sistem elemanlarının optimal parametrelerini tam olarak bileceğiz.

Hidrolik hesaplamaların yalnızca 200 metrekare ve daha fazla alana sahip evleri ısıtan büyük ısıtma sistemleri için yapılması gerekir. Küçük konturlar için bu gerekli değildir.

Uzmanlar, bir Excel elektronik tablosunda ısıtma sisteminin hidrolik hesaplamalarını yapar. Bu, amatörlerin yanı sıra, uzmanlık eğitimi almış herkesin yapamayacağı çok karmaşık bir süreçtir. Isıtma mühendisliğini, hidroliği anlamanız, kurulumun temellerini bilmeniz ve çok daha fazlasını bilmeniz gerekir. Bu bilgi ancak bir yükseköğretim kurumunda elde edilebilir. Isıtma sistemlerinin hidrolik hesaplamaları için özel programlar bulunmaktadır. Ancak yine de onlarla yalnızca uzmanlık eğitimi almış kişiler çalışabilir.

Neden aksonometrik bir diyagrama ihtiyacınız var?

Aksonometrik diyagram, bir ısıtma sisteminin üç boyutlu çizimidir. Onsuz hidrolik ısıtma hesaplaması yapmak kesinlikle gerçekçi değildir. Çizim şunları gösterir:

• boru yönlendirme;
• boru çaplarının küçültüldüğü yerler;
• ısı eşanjörlerinin ve diğer ekipmanların yerleştirilmesi;
• boru hattı bağlantı parçalarının montaj yerleri;
• pil hacmi.

Pillerin boyutu, her odayı ısıtmaya yetecek termal gücü belirler. Radyatör seçmek için ısı kaybını bilmeniz gerekir. Ne kadar büyük olursa, o kadar güçlü ısı eşanjörlerine ihtiyaç duyulur. Aksonometri ölçeğe uygun olarak yapılır.

Hidrolik hesaplama yöntemleri

Daha önce de söylediğimiz gibi, hidrolik hesaplamalar çevrimiçi bir hesap makinesi kullanılarak, özel bir program kullanılarak veya bir Excel tablosu kullanılarak yapılabilir. İlk seçenek, ısıtma mühendisliği ve hidrolik hakkında hiçbir şey anlamayanlar için bile uygundur. Doğal olarak bu yöntem büyük ve karmaşık projelerde kullanılamayan yaklaşık değerleri elde edebilmektedir.

Aksonometrik diyagram örneği.

Yazılım çok pahalı ve hemen satın almanın bir anlamı yok ama yatırım yapmadan Excel'de tablo yapabilirsiniz. Hesaplamayı farklı formüller kullanarak gerçekleştirebilirsiniz:

• teorik hidrolik;
• SNIP 2.04.02-84.

Ancak hesaplama yöntemi de farklı olabilir: belirli basınç kaybı veya direnç özellikleri. İkincisi, doğal soğutucu sirkülasyonuna sahip yerçekimi sistemleri için kullanılamaz. Zorla sirkülasyonlu küçük iki borulu ısıtma devreleri kurarken, birkaç basit kurala uymak yeterlidir. Ana hatlar dış çapı 25 mm olan polipropilen borulardan yapılmıştır. Radyatörlere giden branşmanlar 20 mm'lik borulardan yapılmıştır. Pompanın nasıl seçileceğini yazdık.

Excel'de hidrolik hesaplama örneği

Isıtma sisteminin en basit hidrolik hesabının aşağıda anlatılacağını hemen belirtelim. 100 m uzunluğunda yatay bir düzlemde düz bir boru hattı için teorik hidrolik formüller kullanılarak örnek bir hesaplama yapıldı, dış çapı 108 mm ve et kalınlığı 4 mm olan bir boru kullanıldı.

Excel'de hidrolik hesaplama.

Hesaplamalar için aşağıdaki başlangıç ​​verilerine ihtiyacımız var:

• su tüketimi;
• besleme ve dönüş sıcaklıkları;
• borunun nominal çapı;
• kontur uzunluğu;
• boru pürüzlülüğü;
• genel direnç katsayısı.

Bir ısıtma sisteminin hidrolik hesaplaması örneğini kullanarak, üç ana kriteri belirlememiz gerekir - bunlar sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybı (PDTr), yerel dirençteki basınç kaybı (PDMS) ve boru hattındaki basınç kaybıdır (PDTP). Tüm değerler Pascal (Pa) cinsinden olmalıdır. Aşağıda sunulan formüller kg/cm cinsinden hesaplanacaktır. metrekare kg/cm dönüştürmek için. Pascal cinsinden kv 9,18 ve 10 bin ile çarpılır.

PDTr'yi hesaplamak için hidrolik direnç karakteristiğini soğutucu sıcaklığı deltasıyla çarpmamız gerekir. PDMS'yi hesaplamak için ortalama su yoğunluğunu PDTr, hidrolik sürtünme katsayısı ve 1 bin ile çarpmanız gerekiyor, ardından ortaya çıkan değeri 2'ye, ardından 9,18'e ve 10 bine bölüyoruz.Boru hattındaki basınç kayıpları hesaplanır. PDTr ve PDTp'yi toplayarak.

Sonuçlar

Isıtma sisteminin hidrolik hesaplamasını yapmak için bir program, çevrimiçi hesap makinesi veya Excel elektronik tablosu kullanın. Bir örnek kullanarak, uzmanlık eğitimi olmayan bir kişinin doğru hesaplamalar yapmasının imkansız olduğunu gösterdik. Bu nedenle en iyi seçenek bir uzmandan sipariş vermektir. Ev küçükse hesaplamalara gerek yoktur.

Merkezi tip yavaş yavaş yerini otonom bir ısıtma sistemine bırakıyor. Birçok kişi, ideal verimlilik, sıcaklık ve konfor kombinasyonunu yaratmak isteyerek binalarını kendi başlarına ısıtmaya karar verir. Bu nedenle ısıtma sisteminin hidrolik hesaplaması özellikle önemlidir.

İlk aşamada finansal giderler olacaktır. Bununla birlikte, en yeni ısıtma ekipmanı, eskisine kıyasla ısı tedarikini düzenleme sürecine yenilikçi bir yaklaşıma sahiptir, bu nedenle yatırılan para hızla karşılığını verir. Ancak bu uyum ancak tüm kurallara göre oluşturulmuş sistemlerle sağlanabilir. Ortaya çıkan hidrolik direncin profesyonelce üstesinden gelebilecekler.

Hesaplama neden yapılıyor?

Hesaplamalar öncelikle sirkülasyon pompasının ısıtma sisteminin en yüksek verimlilikle çalışmasını sağlayacak performans ve basınç gibi özelliklerini belirlemek için yapılır.

Elbette herhangi bir pompa, en düşük güçlü olanı bile devrede bir tür sirkülasyon yaratacaktır, ancak böyle bir plan ne kadar ekonomik olacaktır? Çoğu zaman, kazanın düzgün çalıştığı ve evde yeterli sayıda radyatör bulunduğu, ancak sistemdeki zayıf sirkülasyon nedeniyle ısınmadıkları görülür.

Isıtma devrelerinin tam kapasitede çalışabilmesi için pompanın, sistem elemanlarının borulardaki su akışına karşı hidrolik direncinin yanı sıra basınç kayıplarını da aşması gerekir. Ancak gereğinden fazla güce sahip bir pompa da istenmeyen etkilere yol açacaktır. Artan enerji tüketiminin yanı sıra aşırı basınç, bağlantıların dayanıklılığını kötü etkileyecek ve soğutucu hareket hızının artması da gürültüye neden olacaktır.

Doğru hesaplanmış hidrolik direnç ve yüksek kaliteli kontrol valfleri en etkili kombinasyondur.

Temel koşullara uygunluk aşağıdaki faktörlerle sağlanır:

• ısıtma cihazlarının temini, dışarıdaki ve evdeki havadaki sıcaklık dalgalanmaları ile odada ideal bir denge sağlamak için yeterli miktarlarda yapılmalıdır;
• sistem hidrolik direncinin üstesinden gelmek için işletme maliyetlerinin en aza indirilmesi;
• Isıtma kurulumu sırasında sermaye maliyetlerinin azaltılması.

Hesaplamada neler dikkate alınır?

Hesaplamalara başlamadan önce bir dizi grafiksel işlem gerçekleştirmelisiniz.

kültürel eylemler (bunun için genellikle özel bir program kullanılır). Hidrolik hesaplama, ısıtma işleminin gerçekleştiği odanın ısı dengesinin belirlenmesini içerir.

Sistemi hesaplamak için, en fazla sayıda cihaz, bağlantı parçası, kontrol ve kapatma vanası ve yükseklikten en büyük basınç düşüşünü içeren en uzun ısıtma devresi dikkate alınır. Hesaplamaya aşağıdaki miktarlar dahildir:

• boru hattı malzemesi;
• tüm boru bölümlerinin toplam uzunluğu;
• boru hattı çapı;
• boru hattı kıvrımları;
• bağlantı parçaları, bağlantı parçaları ve ısıtma cihazlarının direnci;
• baypasların mevcudiyeti;
• soğutucu akışkanlığı.

Tüm bu parametreleri hesaba katmak için, örneğin "NTP Boru Hattı", "Oventrop CO", HERZ S.O. gibi özel bilgisayar programları vardır. sürüm 3.5. veya bunların birçok analogu, uzmanların hesaplama yapmasını kolaylaştırır.

Direncin üstesinden gelmek açısından doğru hesaplamaları yapmak en çok zaman harcayandır ancak en az değil

Su tipi ısıtma sistemlerini tasarlarken gerekli bir adım.

Radyatörlerin seçimi ve boru hattı bölümlerinin uzunlukları

Isıtma cihazlarının tipine karar vermek ve yerlerini kat planında belirtmek gerekir. Daha sonra, ısıtma sisteminin nihai konfigürasyonu, boru hattı tipi (tek borulu veya iki borulu), kapatma ve düzenleme vanaları (valfler, regülatörler, vanalar, basınç, akış ve sıcaklık sensörleri) hakkında bir karar verilmelidir. ).

Daha sonra çizilen diyagram, termal yüklerin sayısını ve hesaplamanın yapıldığı bölümlerin tam uzunluğunu gösterir. Son olarak bir “dolaşan halka” tanımlanır. Isı enerjisi yayan kaynaktan en uzaktaki ısıtma cihazına (çift devreli sistemle) veya enstrüman branşmanına (çift devreli sistemle) belirli bir mesafede artan bir soğutucu akışının beklendiği tüm ardışık boru hattı bölümlerini içeren kapalı bir devredir. tek borulu sistem) ve ısıtma mekanizmasına geri dönün.

Nüanslar

Bilgisayar kullanarak hidrolik hesaplamalar yaparken, en basiti olmasına rağmen excel tek değildir. Bu tür hesaplamalar için çalışması çok daha kolay olan özel programlar geliştirilmiştir.

Tasarım boru hattının rolü genellikle sabit bir soğutucu akış hızına ve sabit bir çapa sahip olan bir bölüm tarafından oynanır. Bu, doğru verilere ulaşmayı kolaylaştıracaktır. Odanın termal dengesine göre belirlenir.

Bölümlerin numaralandırılması ısı kaynağına göre yapılmalıdır. Boru hattını besleyen boru hattındaki düğüm noktalarını belirlemek için dal noktalarında alfabenin harfleri kullanılır. Prefabrik otoyollarda, karşılık gelen düğüm noktalarında bunlar vuruşlarla gösterilir (bir örnek bunu iyi göstermektedir).

Çalgı dallarının dallarındaki düğüm noktaları Arap rakamlarıyla gösterilmiştir. Her biri yatay tip sistem kullanılıyorsa kat numarasına, dikey sistem kullanılıyorsa cihazlarla yükseltici branşman sayısına karşılık gelir. Numara her zaman iki rakamdan oluşur; bölümün başı ve sonu. Boru hattının bölümlerinin uzunlukları ölçekli olarak çizilen plana göre belirlenir. Doğruluk 0,1 m'dir.

Direnç özellikleri yöntemini kullanarak yükselticilerdeki aynı (sabit) veya farklı (değişken) su sıcaklığı farklılıkları için tek borulu ısıtma sisteminin hesaplanması önerilir. Bu durumda suyun ısıtma cihazına “yukarıdan aşağıya” hareketini sağlayan bir üst dağıtım kullanılmalıdır.