Hydraulisk beregning av varmesystemet til et privat hus - beregningsprosedyre + oversikt over nyttige programmer

Tvunget sirkulasjonssystem

Utstyr av denne typen for to-etasjers hytter anses som mer å foretrekke. I dette tilfellet er sirkulasjonspumpen ansvarlig for uavbrutt bevegelse av kjølevæsker langs strømnettet. I slike systemer er det tillatt å bruke rør med mindre diameter og en kjele med ikke for høy effekt. Det er, i dette tilfellet, en mye mer effektiv enkeltrørs varmesystem to etasjes hus. Pumpekretsen har bare en alvorlig ulempe - avhengighet av elektriske nettverk. Derfor, der strømmen er slått av veldig ofte, er det verdt å installere utstyret i henhold til beregningene gjort for et system med en naturlig kjølevæskestrøm.Ved å supplere dette designet med en sirkulasjonspumpe kan du oppnå den mest effektive oppvarmingen av huset.

En gasskjele uten strøm er en tradisjonell modell av et gulvapparat som ikke krever ekstra energikilder for å fungere. Det anbefales å installere enheter av denne typen hvis det er vanlige strømbrudd. Dette gjelder for eksempel i landlige områder eller sommerhus. Produksjonsselskaper produserer moderne modeller av dobbelkretskjeler.

Mange populære produsenter produserer forskjellige modeller ikke-flyktige gasskjeler, og de er ganske effektive og av høy kvalitet. Nylig har veggmonterte modeller av slike enheter dukket opp. Utformingen av varmesystemet må være slik at kjølevæsken sirkulerer i henhold til konveksjonsprinsippet.

Dette betyr at det oppvarmede vannet stiger og kommer inn i systemet gjennom røret. For at sirkulasjonen ikke skal stoppe, er det nødvendig å plassere rørene i vinkel, og de må også være store i diameter.

Og selvfølgelig er det veldig viktig at selve gasskjelen er plassert på det laveste punktet i varmesystemet.

Det er mulig å koble en pumpe separat til slikt varmeutstyr, som drives av strømnettet. Ved å koble den til varmesystemet, vil den pumpe kjølevæsken, og dermed forbedre driften av kjelen. Og hvis du slår av pumpen, vil kjølevæsken igjen begynne å sirkulere med tyngdekraften.

Designfunksjoner

For at gravitasjonssystemet skal fungere effektivt, må følgende krav oppfylles:

• enhver ikke-flyktig varmegenerator med utløpsrør med en diameter på 40-50 mm fungerer som en varmekilde;
• ved utløpet av kjelen eller komfyren med en vannkrets, er en akselererende stigerør umiddelbart montert - et vertikalt rør som det oppvarmede kjølevæsken stiger gjennom;
• stigerøret ender med en åpen ekspansjonstank installert på loftet eller under taket i øvre etasje (avhengig av type ledninger og utforming av et privat hus);
• tankkapasitet - 10% av volumet av kjølevæsken;
• under tyngdekraften er det ønskelig å velge varmeenheter med store dimensjoner av interne kanaler - støpejern, aluminium, bimetall;
• for bedre varmeoverføring er varmeradiatorer koblet til i henhold til et allsidig skjema - lavere eller diagonalt;
• på radiatortilkoblinger er det installert spesielle full-hull ventiler med termiske hoder (tilførsel) og balanseringsventiler (retur);
• det er bedre å utstyre batterier med manuelle luftventiler - Mayevsky-kraner;
• etterfylling av varmenettverket er organisert på det laveste punktet - nær kjelen;
• alle horisontale seksjoner av rør legges med skråninger, minimum er 2 mm per lineær meter, gjennomsnittet er 5 mm / 1 m.

Til venstre på bildet - varmebærerforsyningsstigeledningen fra den gulvstående kjelen med en pumpe på bypass, til høyre - tilkoblingen av returledningen

Tyngdekraftvarmesystemer gjøres åpne, drives ved atmosfærisk trykk. Men vil gravitasjonsstrømmen fungere i en lukket krets med membrantank? Vi svarer: ja, naturlig sirkulasjon vil fortsette, men hastigheten på kjølevæsken vil avta, effektiviteten vil falle.

Det er ikke vanskelig å underbygge svaret, det er nok å nevne endringen i de fysiske egenskapene til væsker under overtrykk. Med et trykk i systemet på 1,5 bar vil vannets kokepunkt skifte til 110 ° C, dens tetthet vil også øke. Sirkulasjonen vil avta på grunn av den lille forskjellen i massene til den varme og avkjølte strømmen.

Forenklede gravitasjonsdiagrammer med åpen ekspansjonstank og membran

Beregning av varmetap hjemme

Disse dataene vil være nødvendige for å bestemme den nødvendige effekten til varmesystemet, dvs. kjelen, og varmeeffekten til hver radiator separat. For å gjøre dette kan du bruke vår online varmetapskalkulator. De må beregnes for hvert rom i huset som har en yttervegg.

Undersøkelse. Det beregnede varmetapet til hvert rom deles på dets kvadratur og vi får det spesifikke varmetapet i W/kvm. De varierer vanligvis fra 50 opptil 150 W/kv. m. Hvis tallene dine er veldig forskjellige fra de som er gitt, er det kanskje gjort en feil. Varmetapene til rommene i øverste etasje er størst, etterfulgt av varmetapene i første etasje og minst er de i rommene i mellometasjene.

Beregning av hydraulikken til vannvarmesystemet

Kjølevæsken sirkulerer gjennom systemet under trykk, som ikke er en konstant verdi. Den avtar på grunn av tilstedeværelsen av vannfriksjonskrefter på rørveggene, motstand på rørdeler og beslag. Huseier bidrar også ved å justere fordelingen av varme til enkeltrom.

Trykket øker hvis temperaturen på varmemediet stiger og omvendt - det synker når det synker.

For å unngå ubalansering av varmesystemet, er det nødvendig å skape forhold under hvilke hver radiator mottar så mye kjølevæskeså lenge det er nødvendig for å opprettholde den innstilte temperaturen og kompensere for de uunngåelige varmetapene.

Hovedformålet med den hydrauliske beregningen er å bringe de beregnede nettkostnadene i samsvar med de faktiske eller driftskostnadene.

På dette designstadiet bestemmes følgende:

• rørdiameter og kapasitet;
• lokale trykktap i individuelle deler av varmesystemet;
• krav til hydraulisk balansering;
• trykktap i hele systemet (generelt);
• optimal strømningshastighet.

For produksjon av hydraulisk beregning er det nødvendig å gjøre noen forberedelser:

1. Samle data og organiser dem.
2. Velg en beregningsmetode.

Først av alt studerer designeren de termiske parameterne til objektet og utfører en termisk beregning. Som et resultat har han informasjon om mengden varme som kreves for hvert rom. Etter det velges varmeenheter og en varmekilde.

Skjematisk representasjon av varmesystemet i et privat hus

På utviklingsstadiet tas en beslutning om typen varmesystem og funksjonene til balanseringen, rør og beslag velges. Etter ferdigstillelse er det utarbeidet et aksonometrisk koblingsskjema, plantegninger er utviklet som indikerer:

• radiator kraft;
• kjølevæske strømningshastighet;
• arrangement av termisk utstyr, etc.

Alle seksjoner av systemet, knutepunkter er merket, telt og påført tegningen, lengden på ringene.

Monteringsrekkefølge

Et enkeltrørssystem monteres som følger:

• I vaskerommet monteres kjelen på gulvet eller henges på veggen. Ved hjelp av gassutstyr kan det mest pålitelige og effektive ett-rørs varmesystemet for et to-etasjers hus ordnes. Tilkoblingsskjemaet i dette tilfellet vil være standard og lar deg gjøre alt arbeidet, om ønskelig, selv på egen hånd.
• Det henges varmeradiatorer på veggene.
• På neste trinn er "tilførsel" og "revers" stigerør montert i andre etasje. De er plassert i umiddelbar nærhet av kjelen. Nederst går konturen av første etasje sammen med stigerørene, øverst - den andre.
• Neste er tilkoblingen til batterilinjene. En avstengningsventil (på innløpsdelen av bypass) og en Mayevsky-ventil bør installeres på hver radiator.
• I umiddelbar nærhet av kjelen er det montert en ekspansjonstank på "retur"-røret.
• Også på "retur"-røret nær kjelen på bypass med tre kraner, er en sirkulasjonspumpe tilkoblet. Et spesielt filter skjærer foran det på bypass.

I siste fase blir systemet trykktestet for å identifisere funksjonsfeil og lekkasjer.

Som du kan se, kan enkeltrørsvarmesystemet til et to-etasjers hus, hvis skjema er så enkelt som mulig, være veldig praktisk og praktisk utstyr.

Men hvis du vil bruke en så enkel design, er det i første omgang viktig å gjøre alle nødvendige beregninger med maksimal nøyaktighet.

Når du tenker på installasjonen av oppvarming, er det først bestemt hvilken type drivstoff som skal brukes

Men sammen med dette er det ekstremt viktig å bestemme hvor uavhengig den planlagte oppvarmingen skal være. Så et varmesystem uten pumpe, som ikke trenger strøm for å fungere, vil virkelig være autonomt. Alt du trenger er en varmekilde og et godt plassert rør for effektiv drift.

For effektiv drift trenger du kun en varmekilde og riktig plassert rør.

Varmekretsen er et sett med elementer designet for å varme opp boligen ved å overføre varme til luften. Den vanligste typen oppvarming er et system som bruker kjeler eller kjeler koblet til vannforsyningen som varmekilde. Vann, som passerer gjennom varmeren, når en viss temperatur, og går deretter til varmekretsen.

I systemer med kjølevæske, som brukes som vann, kan sirkulasjonen organiseres på to måter:

Kjeler (kjeler) brukes som varmekilde for oppvarming av vann. Driftsprinsippet deres er basert på transformasjonen av energitypen som er definert for dem, til varme, etterfulgt av overføringen til kjølevæsken. Avhengig av typen varmekilde kan kjeleutstyr være gass, fast brensel, elektrisk eller fyringsolje.

I henhold til typen tilkobling av kretselementene kan varmesystemet være ett-rør eller to-rør. Hvis alle kretsenheter er koblet i serie i forhold til hverandre, det vil si at kjølevæsken passerer gjennom alle elementene i rekkefølge og går tilbake til kjelen, kalles et slikt system et enkeltrørssystem. Den største ulempen er ujevn oppvarming. Dette skyldes det faktum at hvert element mister en viss mengde varme, så forskjellen i kjeletemperaturer kan være betydelig.

Et to-rørs type system innebærer en parallell tilkobling av radiatorer til et stigerør. Ulempene med en slik kobling inkluderer en designkomplikasjon og et doblet materialforbruk sammenlignet med et enkeltrørssystem. Men konstruksjonen av en varmekrets for store fleretasjes lokaler utføres bare av en slik tilkobling.

Et gravitasjonssirkulasjonssystem er følsomt for feil som gjøres under varmeinstallasjonen.

Hva betyr beregningen av hydraulikk og hvorfor er det nødvendig

Å foreta en hydraulisk beregning av oppvarming betyr å velge parametrene til visse deler av nettverket riktig, under hensyntagen til trykket, slik at en viss kjølevæskestrøm utføres gjennom dem.

Denne beregningen gjør det mulig å bestemme:

• Trykktap i ulike deler av nettverket;
• gjennomstrømning av rørledningen;
• Optimal væskestrøm;
• Nødvendige indikatorer for hydraulisk balansering.

Ved å kombinere alle innhentede data kan du velge varmepumper.

Mengden varmekilde som kommer inn i radiatorene må være slik at det oppnås en varmebalanse inne i bygningen, med hensyn til gatetemperaturen og temperaturen som er satt av brukeren for hvert rom separat.

Hvis oppvarmingen er autonom, kan du bruke følgende beregningsmetoder:

• Bruke egenskapene til motstand og ledningsevne;
• I henhold til enhetskostnader;
• Ved å sammenligne dynamisk trykk;
• For forskjellige lengder, redusert til én indikator.

Beregning av hydraulikk er et av de viktigste stadiene i utviklingen av varmesystemer med en flytende varmebærer.

Før du fortsetter med implementeringen, må du:

• Bestem balansen av varme i de nødvendige lokalene;
• Velg type oppvarmingsenheter og plasser dem på tegningene til bygningen;
• Løs spørsmål om konfigurasjonen av varmesystemet, samt om hvilke typer rør og beslag som brukes;
• Tegn et diagram over varmesystemet, hvor tallene, belastningene og lengdene til de nødvendige seksjonene vil være synlige;
• Bestem hovedsirkulasjonsringen som kjølevæsken beveger seg langs.

Typisk, for bygninger med et lite antall etasjer, brukes et to-rørs varmesystem, og for bygninger med et stort antall etasjer brukes et enkeltrørs varmesystem.

Hvordan hydrauliske beregningsberegninger utføres

Det er noen oppgaver som må løses for å gjøre en hydraulisk beregning av varmesystemet:

1. Bestem diameteren på rørene i alle deler av systemet (ikke glem å ta hensyn til bevegelseshastigheten til varmebæreren).
2. Beregn trykktapet.
3. Løs hydraulisk balansering.
4. Og selvfølgelig strømningshastigheten til kjølevæsken.

Hvilke gratis programmer finnes for dette?

Som du kanskje gjetter, er dette programmet designet for raskt å utføre de nødvendige beregningene. Først må du gjøre alle de riktige innstillingene og velge de mest passende utstyrselementene. Dermed er det mulig å lage helt nye ordninger. Dessuten kan et ferdig opplegg justeres etter behov.

Denne programvaren kombinerer begge alternativene harmonisk, slik at du kan lage originale design og justere gamle. Programmet har de bredeste mulighetene når det gjelder hydrauliske beregninger, fra strømningshastigheten til kjølevæsken til valg av rør med ønsket diameter. Alle resultatene av arbeidet ditt kan importeres til operativsystemet i alle former.

Dette programmet er fritt tilgjengelig. Den lar deg beregne alt du trenger for systemer, uavhengig av antall rør. Den vesentlige forskjellen til "Hertz", som gunstig skiller den fra andre analoger, er at du kan lage forskjellige prosjekter, både i nye bygninger og i rekonstruerte bygninger, der glykolblandingen er kjølevæsken. Programmet ble sertifisert av OOO TsSPS.

Dataregistrering er veldig praktisk, da det utføres grafisk. Resultatene av beregninger er visualisert i form av diagrammer.

Med den vil du beregne overflaten eller radiatoren. Den består av et spesielt sett med fire lignende programmer. Så la oss se på mulighetene til programmet:

1. Valg av rørledning avhengig av diameter.
2. Valg av passende radiatorer.
3. Den bestemmer høyden som pumpene skal plasseres i.
4. Ulike typer beregninger av varmeflater.
5. Bestemmelse av den mest passende temperaturen.

I motsetning til de tidligere alternativene, kan du laste ned gratis bare en prøveversjon av programmet, som selvfølgelig har noen begrensninger. Først av alt, i de aller fleste alternativene vil du ikke bare kunne importere et bilde til operativsystemet, men til og med skrive det ut. I tillegg er det i hver enkelt søknad en slags grense: tre fullførte prosjekter pr. Du kan imidlertid endre det et uendelig antall ganger, dette er ikke forbudt. Og til slutt vil ferdige prosjekter bli lagret i et spesielt format, ingen annen versjon vil kunne lese en slik utvidelse.

Som et resultat vil jeg merke at den hydrauliske beregningen av varmesystemet er en integrert del av det moderne kontrollsystemet. For å velge kontrollventiler uten å ha en ide om hva som skjer på markedet for øyeblikket, må du gjøre beregninger over hele strukturen, det anbefales å bruke den rikest mulige bibliotek. Driften av hele systemet vil avhenge av hvor korrekte dataene dine vil være.

To-rørs krets i høyhusleilighet

For å lage oppvarming riktig i en leilighet i en fleretasjes bygning, må du planlegge alt helt fra begynnelsen. Et av nøkkelpunktene i planleggingen er beregningen av diameteren på røret for oppvarming.

Den tekniske delen av saken kalles hydraulisk beregning. Samtidig påvirker følgende faktorer valget av diameter på rør for oppvarming:

• lengden på systemet;
• tilførsel av kjølevæske temperatur;
• retur temperatur;
• materialer og tilbehør;
• område av rommet;
• graden av tretthet i rommet.

Med andre ord, før du beregner diameteren på røret for oppvarming, er det nødvendig å bestemme den hydrauliske ytelsen til systemet.Du kan uavhengig utføre bare omtrentlige beregninger, som også kan brukes i praksis.

Diameteren på rørene for et to-rørs varmesystem bestemmer direkte hvor raskt varmen fra kjelen vil nå endepunktet til kretsen. Jo mindre betinget passasje, jo høyere kjølevæskehastighet.

Tross alt vil vann over lengre tid ha tid til å avgi større mengde varme.

Den enkleste løsningen på hvordan man beregner diameteren på et rør for oppvarming er å følge den samme betingede passasjen som i grenrøret som går inn i leiligheten din fra det sentrale stigerøret.

Dette vil spare deg for tid og nerver, for det var ingen tilfeldighet at utvikleren installerte en krets med nettopp en slik seksjon. Før objektet begynte å bygge, ble alle beregninger utført, inkludert hydraulisk.

Hvis du vil regne ut alt etter formelen, da bruk informasjonen fra neste blokk.

Den optimale diameteren til et rør for oppvarming i en leilighet og i et privat hus opp til 100 kvadratmeter er 25 mm. Det referer til polypropylenprodukter.

Data hvordan beregne diameteren på røret for oppvarming

For å beregne diameteren på rørledningen trenger du følgende data: dette er det totale varmetapet til boligen, lengden på rørledningen og beregningen av kraften til radiatorene i hvert rom, samt ledningsmetoden . Skilsmisse kan være enkeltrør, torør, ha tvungen eller naturlig ventilasjon.

Dessverre er det umulig å nøyaktig beregne tverrsnittet av rør. På en eller annen måte må du velge mellom et par alternativer. Dette punktet bør avklares: en viss mengde varme må leveres til radiatorene, samtidig som det oppnås jevn oppvarming av batteriene. Hvis vi snakker om systemer med tvungen ventilasjon, så gjøres dette ved hjelp av rør, en pumpe og selve kjølevæsken.Alt som trengs er å kjøre den nødvendige mengden kjølevæske i en viss tidsperiode.

Det viser seg at du kan velge rør med mindre diameter, og tilføre kjølevæsken med høyere hastighet. Du kan også velge til fordel for rør med større tverrsnitt, men redusere intensiteten på kjølevæsketilførselen. Det første alternativet foretrekkes.

Oversikt over programmer for hydrauliske beregninger

Eksempelprogram for varmeberegning

Faktisk er enhver hydraulisk beregning av vannvarmesystemer en kompleks ingeniøroppgave. For å løse det er det utviklet en rekke programvarepakker som forenkler implementeringen av denne prosedyren.

Du kan prøve å lage en hydraulisk beregning av varmesystemet i Excel-skallet ved å bruke ferdige formler. Følgende problemer kan imidlertid oppstå:

• Stor feil. I de fleste tilfeller er ett-rør eller to-rør ordninger tatt som et eksempel på en hydraulisk beregning av et varmesystem. Å finne slike beregninger for samleren er problematisk;
• For å korrekt redegjøre for den hydrauliske motstanden til rørledningen, kreves referansedata, som ikke er tilgjengelige i skjemaet. De må søkes og legges inn i tillegg.

Gitt disse faktorene anbefaler eksperter å bruke programmer for beregning. De fleste av dem er betalt, men noen har en demoversjon med begrensede funksjoner.

Oventrop CO

Program for hydraulisk beregning

Det enkleste og mest forståelige programmet for hydraulisk beregning av varmeforsyningssystemet. Et intuitivt grensesnitt og fleksible innstillinger vil hjelpe deg raskt å håndtere nyansene ved dataregistrering. Mindre problemer kan oppstå under det første oppsettet av komplekset.Det vil være nødvendig å angi alle parametrene til systemet, fra rørmaterialet og slutter med plasseringen av varmeelementene.

HERZ C.O.

Det er preget av fleksibilitet i innstillingene, muligheten til å gjøre en forenklet hydraulisk beregning av oppvarming både for et nytt varmeforsyningssystem og for å oppgradere et gammelt. Skiller seg fra analoger i et praktisk grafisk grensesnitt.

Install-Therm HCR

Programvarepakken er designet for profesjonell hydraulisk motstand til varmeforsyningssystemet. Gratisversjonen har mange begrensninger. Omfang - prosjektering av oppvarming i store offentlige og industribygg.

Hydraulisk beregningseksempel varmesystemer:

Definisjon av motstand

Ofte står ingeniører overfor beregninger av varmeforsyningssystemer for store anlegg. Slike systemer krever et stort antall varmeapparater og hundrevis av løpende meter med rør. Du kan beregne den hydrauliske motstanden til varmesystemet ved å bruke ligninger eller spesielle automatiserte programmer.

For å bestemme det relative varmetapet på grunn av adhesjon i linjen, brukes følgende omtrentlige ligning: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Anvendelsen av denne ligningen er berettiget for hastigheter som ikke overstiger 1,25 m/s.

Hvis verdien av varmtvannsforbruket er kjent, brukes en omtrentlig ligning for å finne tverrsnittet inne i røret: d = 0,75 √G (mm). Etter å ha mottatt resultatet, må du referere til en spesiell tabell for å få tverrsnittet av den betingede passasjen.

Prinsippet for drift av et åpent varmesystem med en sirkulasjonspumpe

Beregning av kjølevæskeparametere

Beregningen av kjølevæsken reduseres til bestemmelsen av følgende indikatorer:

• hastigheten på bevegelse av vannmasser gjennom rørledningen med de gitte parameterne;
• deres gjennomsnittlige temperatur;
• bærerforbruk knyttet til ytelseskravene til varmeutstyr.

Kjente formler for beregning av parametrene til kjølevæsken (som tar hensyn til hydraulikk) er ganske komplekse og upraktiske i praktisk anvendelse. Online kalkulatorer bruker en forenklet tilnærming som lar deg få et resultat med en feil som er tillatt for denne metoden.

Likevel, før du starter installasjonen, er det viktig å passe på å kjøpe en pumpe med indikatorer som ikke er lavere enn de beregnede. Bare i dette tilfellet er det tillit til at kravene til systemet i henhold til dette kriteriet er fullt oppfylt og at det er i stand til å varme opp rommet til behagelige temperaturer.