Индивидуальные системы гидравлического отопления Чтобы правильно провести гидравлический расчет системы отопления, необходимо принять во внимание
Конкретные расчёты
Допустим, нужно сделать расчёт для домовладения площадью 150 кв. м. Если принять, что на 1 квадратный метр теряется 100 Ватт тепла, получаем: 150х100=15 кВатт тепловых потерь.
Как соотносится это значение с циркуляционным насосом? При тепловых потерях происходит постоянный расход тепловой энергии. Для поддержания температурного режима в помещении необходимо большее количество энергии, чем для его компенсации.
Для расчёта циркуляционного насоса для системы отопления, следует понимать, какие у него функции. Это устройство выполняет следующие задачи:
- создать напор воды, достаточный для того, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление узлов системы;
- перекачать по трубам и радиаторам такой объем горячей воды, который требуется для эффективного прогрева домовладения.
То есть, для того, чтобы система заработала, нужно подогнать тепловую энергию к радиатору. И эту функцию выполняет циркуляционный насос. Именно он стимулирует подачу теплоносителя к приборам отопления.
Следующая задача: какое количество воды, согретой до нужной температуры, надо доставить к радиаторам за определённый период времени, при этом компенсируя все теплопотери? Ответ выражается в количестве перекачанного теплоносителя в единицу времени. Это и будет называться мощностью, которой обладает циркуляционный насос. И наоборот: можно определить примерный расход теплоносителя по мощности насоса.
Данные, которые для этого нужны:
- Количество тепловой энергии, необходимой для того, чтобы компенсировать теплопотери. Для данного домовладения площадью 150 кв. метров эта цифра 15 кВт.
- Удельная теплоёмкость воды, которая выступает в роли теплоносителя — 4200 Дж на 1 килограмм воды, на каждый градус температуры.
- Дельта температур между водой на подаче из котла и на последнем отрезке трубопровода в обратке.
Считается, что в нормальных условиях это последнее значение не бывает больше 20 градусов. В среднем берут 15 градусов.
Формула для того, чтобы рассчитать насос, следующая: G/(cх(Т1-Т2))= Q
- Q — это расходование теплоносителя в отопительной системе. Столько жидкости при определённой температуре нужно доставить циркуляционному насосу к отопительным приборам в единицу времени, чтобы теплопотери были компенсированы. Нецелесообразно приобретать устройство, у которого мощность больше. Это приведёт только к повышенному расходу электричества.
- G — теплопотери дома;
- Т2 — температура теплоносителя, вытекающая из теплообменника котла. Это именно тот уровень температуры, который нужен для обогрева помещения (примерно 80 градусов);
- Т1 — температура теплоносителя на обратном трубопроводе при входе в котёл (чаще всего 60 градусов);
- с — это удельная теплоёмкость воды (4200 Джоулей на кг).
При вычислении с помощью указанной формулы получается цифра 2,4 кг/с.
Теперь нужно перевести этот показатель на язык производителей циркуляционных насосов.
1 килограмм воды соответствует 1 кубическому дециметру. Один кубический метр равен 1000 кубических дециметров.
Получается, что в секунду насос перекачивает воду следующим объёмом:
2,4/1000=0,0024 куб. м.
Далее нужно перевести секунды в часы:
0,0024х3600=8,64 куб. м/ч.
Скорость воды в системе отопления
Для того, чтобы система водяного отопления правильно фунциклировала необходимо обеспечить нужную скорость теплоносителя в системе. Если скорость будет маленькая, обогрев помещения будет очень медленный и дальние радиаторы будут значительно холоднее ближних. Наоборот, если же скорость теплоносителя будет слишком большой, то сам теплоноситель не будет успевать нагреваться в котле, температура всей системы отопления будет ниже. Добавится и уровень шума. Как видим скорость теплоносителя в системе отопления – очень важный параметр. Разберёмся же подробнее – какая должна быть самая оптимальная скорость.
Системы отопления где происходит естественная циркуляция, как правило, имеют сравнительно низкую скорость теплоносителя. Перепад давления в трубах достигается правильным расположением котла, расширительного бачка и самих труб – прямых и обратки. Только правильный расчёт перед монтажом, позволяет добиться правильного, равномерного движения теплоносителя. Но всё равно инерционность отопительных систем с естественной циркуляцией жидкости очень большая. Результат – медленный прогрев помещений, маленький КПД. Главный плюс такой системы – это максимальная независимость от электроэнергии, нет электрических насосов.
Чаще всего в домах используется система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Основным элементом такой системы является циркуляционный насос. Именно он ускоряет движение теплоносителя, от его характеристик зависит скорость жидкости в системе отопления.
Что влияет на скорость теплоносителя в системе отопления:
— схема системы отопления,
— вид теплоносителя,
— мощность, производительность циркуляционного насоса,
— из каких материалов изготовлены трубы и их диаметр,
— отсутствие воздушных пробок и засоров в трубах и радиаторах.
Для частного дома наиболее оптимальным будет скорость теплоносителя в пределах 0,5 – 1,5 м/с.
Для административно-бытовых зданиях – не более 2 м/с.
Для производственных помещений – не более 3 м/с.
Верхний предел скорости теплоносителя выбирается, в основном, из-за уровня шума в трубах.
Многие циркуляционные насосы имеют регулятор скорости потока жидкости, так что возможно подобрать наиболее оптимальную именно для вашей системы. Правильно нужно выбирать и сам насос. Не надо брать с большим запасом мощности, так как будет большее потребление электроэнергии. При большой протяжённости системы отопления, большом количестве контуров, этажности и так далее лучше устанавливать несколько насосов меньшей производительности. Например, отдельно поставить насос на тёплый пол, на второй этаж.
Скорость воды в системе отопления
Скорость воды в системе отопления Для того, чтобы система водяного отопления правильно фунциклировала необходимо обеспечить нужную скорость теплоносителя в системе. Если скорость будет маленькая,
Источник: obogrevich.ru
Расход теплоносителя
Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.
Здесь важно правильно разбить всю схему на участки, и при этом точно придерживаться одного правила — на каждом участке диаметр труб не должен меняться.
Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее.
Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.
Обратите внимание, что для подающего контура и для обратки данный анализ выполняется отдельно.
Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:
G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))
Qуч — это расчетная тепловая нагрузка участка. В нашем примере для первого участка она равна 10 кВт, для второго 9.
с — удельная теплоемкость воды, показатель постоянный и равный 4,2 кДж/кг х С;
tr — температура теплоносителя при входе на участок;
to — температура теплоносителя при выходе с участка.
Скорость движения воды в трубах системы отопления.
Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam
Ох и дурют там вашего брата!
Ты чего хочешь-то? “Военную тайну” (как на самом деле надо делать) узнать, или курсовик сдать? Если только курсовик – то по методичке, которую преподаватель и написал и ничего иного не знает и знать не хочет. И если сделаешь как надо, еще и не примет.
1. Есть минимальная скорость движения воды. Это 0.2-0.3 м/с, из условия удаления воздуха.
2. Есть максимальная скорость, которая ограничивается, чтобы трубы не шумели. Теоретически это надо расчетом проверять и некоторые программы это делают. Практически же знающие люди пользуются указаниями старинного СНиП еще 1962 года, где была таблица предельных скоростей. Оттуда и по всем справочникам разошлось. Это 1,5 м/с при диаметре 40 и более, 1 м/с для диаметра 32, 0,8 м/с для диаметра 25. Для более мелких диаметров были другие ограничения но потом на них наплевали.
Допустимая скорость и теперь есть в пукте 6.4.6 (аж до 3 м/с) и в приложении Ж СНиП 41-01-2003, только “доценты с кандидатами” постарались, чтобы бедные студенты не смогли разобраться. Там и к уровню шума привязано, и к кмс и к прочей хрени.
Но допустимая – это совсем не оптимальная. Про оптимальную в СНиП вообще не упоминается.
3. Но все-таки есть и оптимальная скорость. Не какая-то 0,8-1,5, а самая настоящая. Вернее, не сама скорость, а оптимальный диаметр трубы (скорость-то не сама важна), причем с учетом всех факторов, включая металлоемкость, трудоемкость монтажа, комплектации да и гидравлической устойчивости.
Вот секретные формулы:
0.037*G^0.49 – для сборных магистралей
0.036*G^0.53 – для стояков отопления
0.034*G^0.49 – для ммагистралей ветки, пока нагрузка не уменьшится до 1/3
0.022*G^0.49 – для концевых участков ветки с нагрузкой в 1/3 от всей ветки
Здесь везде G – расход в т/ч, а получается внутренний диаметр в метрах, который надо округлить до ближайшего большего стандартного.
Ну, а правильные пацаны вообще никакими скоростями не задаются, а просто делают в жилых домах все стояки постоянного диаметра и все магистрали постоянного диаметра. Но тебе еще рано знать, какие именно диаметры.
Скорость движения воды в трубах системы отопления
Скорость движения воды в трубах системы отопления. Отопление
Источник: forum.dwg.ru
Скорость теплоносителя
Существует минимальная скорость горячей воды внутри отопительной системы, при которой само отопление работает в оптимальном режиме. Это 0,2-0,25 м/с. Если она уменьшается, то из воды начинает выделяться воздух, что ведет к образованию воздушных пробок. Последствия — отопление не будет работать, и котел закипит.
Это нижний порог, а что касается верхнего уровня, то он не должен превышать 1,5 м/с. Превышение грозит появлением шумов внутри трубопровода. Наиболее приемлемый показатель — 0,3-0,7 м/с.
Если необходимо провести точный подсчет скорости движения воды, то придется принять во внимание параметры материала, из которого изготовлены трубы. Особенно в этом случае учитывается шероховатость внутренних поверхностей труб. К примеру, по стальным трубам горячая вода движется со скоростью 0,25-0.5 м/с, по медным 0,25-0,7 м/с, по пластиковым 0,3-0,7 м/с.
Допустимая скорость движения воды в трубах
|
Допустимый эквивалентный уровень шума, дБ |
Допустимая скорость движения воды, м/с, в трубах при коэффициентах местных сопротивлении узла отопительного прибора или стояка с арматурой, приведенных к скорости теплоносителя в трубах |
||||
|
до 5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
|
25 |
1,5 / 1,5 |
1,1 / 0,7 |
0,9 / 0,55 |
0,75 / 0,5 |
0,6 / 0,4 |
|
30 |
1,5 / 1,5 |
1,5 / 1,2 |
1,2 / 1,0 |
1,0 / 0,8 |
0,85 / 0,65 |
|
35 |
1,5 / 1,5 |
1,5 / 1,5 |
1,5 / 1,1 |
1,2 / 0,95 |
1,0 / 0,8 |
|
40 |
1,5 / 1,5 |
1,5 / 1,5 |
1,5 / 1,5 |
1,5 / 1,5 |
1,3 / 1,2 |
Примечания: 1. Вчислителе приведена допустимая скоростьтеплоносителя при применении крановпробочных, трехходовых и двойнойрегулировки, в знаменателе ‑ приприменении вентилей.
2. Скорость движенияводы в трубах, прокладываемых черезнесколько помещений, следует определять,принимая в расчет:
а) помещение снаименьшим допустимым эквивалентнымуровнем шума;
б) арматуру снаибольшим коэффициентом местногосопротивления, устанавливаемую на любомучастке трубопровода, прокладываемогочерез это помещение, при длине участка30м в обе стороны от помещения.
ПРИЛОЖЕНИЕ 15
Обязательное
Применение печного отопления в зданиях
|
Число |
||
|
Здания |
этажей, не более |
мест, не более |
|
Жилые, административные |
2 |
‑ |
|
Общежития, бани |
1 |
25 |
|
Поликлиники, спортивные, предприятия бытового обслуживания населения (кроме домов быта, комбинатов обслуживания), предприятия связи, а также помещения категорий Г и Д площадью не более 500 м2 |
1 |
‑ |
|
Клубы |
1 |
100 |
|
Общеобразовательные школы без спальных корпусов |
1 |
80 |
|
Детские дошкольные учреждения с дневным пребыванием детей, предприятия общественного питания и транспорта |
1 |
50 |
|
Примечание. Этажность зданий следует принимать без учета цокольного этажа. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 16
Обязательное
Размеры разделок и отступок у печей и дымовых каналов
1. Размеры разделокпечей и дымовых каналов с учетом толщиныстенки печи следует принимать равными500 мм до конструкций зданий из горючихматериалов и 380 мм — до конструкций,защищенных в соответствии с п. 3.84, б.
2. Требования котступкам приведены в следующей таблице:
|
Толщина |
Расстояние от наружной поверхности печи или дымового канала (трубы) до стены или перегородки, мм |
||
|
стенки печи, мм |
Отступка |
не защищенной от возгорания |
защищенной от возгорания (в соответствии с п. 3.84,б) |
|
120 |
Открытая |
260 |
200 |
|
120 |
Закрытая |
320 |
260 |
|
65 |
Открытая |
320 |
260 |
|
65 |
Закрытая |
500 |
380 |
|
Примечания: Для стен с пределом огнестойкости 1 ч и более и пределом распространения пламени 0 см расстояние от наружной поверхности печи или дымового канала (трубы) до стены перегородки не нормируется. 2. В зданиях детских учреждений, общежитий и предприятий общественного питания предел огнестойкости стены (перегородки) в пределах отступки следует обеспечить не менее 1 ч. 3. Защиту потолка в соответствии с п. 3.81, пола, стен и перегородок — в соответствии с п. 3.84 следует выполнять на расстоянии, не менее чем на 150 мм превышающем габариты печи. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 17
Обязательное
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Источник: https://studfile.net/preview/4165023/page:31/
Выбор основного контура
Гидравлическая стрелка отделяет котловые и отопительные контура
Здесь необходимо рассматривать отдельно две схемы — однотрубную и двухтрубную. В первом случае расчет нужно вести через самый нагруженный стояк, где установлено большое количество отопительных приборов и запорной арматуры.
Во втором случае выбирается самый загруженный контур. Именно на его основе и нужно делать подсчет. Все остальные контуры будет иметь гидравлическое сопротивление гораздо ниже.
В том случае, если рассматривается горизонтальная развязка труб, то выбирается самое загруженное кольцо нижнего этажа. Под загруженностью понимают тепловую нагрузку.
Типичные скорости (практические скорости) потока жидкости в трубопроводах (трубах) в различных технологических и коммунальных сетях. Водопровод. Канализация. Теплоснабжение (отопление).
Комфортной (не вызывающей излишней коррозии / эрозии или шума в трубопроводах) считается скорость до 1,5 м/с. Приемлемой – до 2,5 м/с. А практически встречающиеся скорости см. в таблице ниже:
Самоциркулирующее теплоснабжение – скорость потока0,2-0,5Теплоснабжение с принудительной циркуляцией основная “прямая труба” – скорость потока0,5-3 (выше – не стоит подключать новые нагрузки)Теплоснабжение с принудительной циркуляцией – отводы на батареи = радиаторы – скорость потока0,2-0,5Водоснабжение магистральное – скорость потока0,5-4 (выше – не стоит подключать новые нагрузки)Водоснабжение ХВС и ГВС (разбор воды) – скорость потока0,5-1 (выше – потребители не оценят фонтан. )Циркуляция в системе ГВС – скорость потока0,2-0,5 ( выше никому не нужно)Промышленное холодоснабжение основная “прямая труба” – скорость потока0,5-3 (до 5 м/с)Промышленное холодоснабжение отводы на холодильные радиаторы камер – скорость потока0,2-0,5Канализация, безнапорная, в том числе ливневая – скорость потока0,5-1 (до 3 м/с)
Дополнительная информация: “. Скорость потока учитывается только для определения диаметра трубопровода. При неправильном выборе диаметра (скорость потока для: жидкой среды от 3 до 10 м/с; газообразной – свыше 20 м/с) будет наблюдаться повышенная вибрация трубопровода и образование статического электричества. Кавитация от скорости не зависит, а только от перепада давления и давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости.” ТПА номер 5(86) 2016 г – Якименко В.К. ЗАО “ТюменьВНИПИнефть”
Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team
“>
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Скорость – движение – теплоноситель
Скорости движения теплоносителей в технологических аппаратах обычно обеспечивают турбулентный режим движения потоков, при котором, как известно, происходит интенсивный обмен количеством движения, энергией и массой между соседними участками потока за счет хаотических турбулентных пульсаций. По физической сущности турбулентный перенос теплоты является конвективным переносом. [1]
Скорости движения теплоносителя в трубопроводах систем отопления с естественной циркуляцией обычно составляют 0 05 – 0 2 м / с, а при искусственной циркуляции – 0 2 – 1 0 м / с. [3]
Скорость движения теплоносителя влияет на скорость сушки кирпича. Из приведенных исследований следует, что ускорение сушки кирпича яри увеличении скорости движения теплоносителя более заметно, когда эта скорость больше 0 5 м / сек. В первый же период сушки значительное повышение скорости движения теплоносителя сказывается губительным для качества кирпича, если теплоноситель недостаточно влажный. [4]
Скорость движения теплоносителя в трубках теплоутилизаторов должна быть во всех режимах эксплуатации не менее 0 35 м / с при теплоносителе воде и не менее 0 25 м / с при незамерзающем теплоносителе. [5]
Скорости движения теплоносителя в системах отЬпления определяют гидравлическим расчетом и экономическими соображениями. [6]
Скорость движения теплоносителей , определяемая сечением каналов теплообменного аппарата, колеблется в очень широких пределах и без большой погрешности не может быть принята или установлена до решения вопроса о типе и размерах теплообменного аппарата. [7]
Скорость движения теплоносителя w сильно влияет на теплоотдачу. Чем выше скорость, тем интенсивнее протекает теплообмен. [8]
Скорость движения теплоносителя в сушильном канале не должна превышать 5 – 6 м / мин во избежание образования бугристой поверхности рабочего слоя и чрезмерно напряженной структуры. Практически скорость теплоносителя выбирают в пределах 2 – 5 м / мин. [9]
Скорость движения теплоносителя в водяных системах отопления допускается до 1 – 1 5 м / с в жилых и общественных зданиях и до 3 м / с в производственных по мещениях. [10]
Увеличение скорости движения теплоносителя выгодно только до определенного предела. Если эта скорость будет выше оптимальной, газы не успеют отдать материалу полностью свое тепло и выйдут из барабана с высокой температурой. [11]
Увеличение скорости движения теплоносителя может быть достигнуто и в элементных ( батарейных) теплообменниках, представляющих собой батарею из нескольких последовательно соединенных друг с другом теплообменников. [13]
С увеличением скорости движения теплоносителей увеличиваются Re w / / v, коэффициент теплоотдачи а и плотность теплового потока q a At. Однако вместе со скоростью пропорционально w2 растет гидравлическое сопротивление и расход мощности на насосы, прокачивающие теплоноситель через теплообменный аппарат. Существует оптимальное значение скорости, определяемое сопоставлением увеличения интенсивности теплообмена и более интенсивного роста гидравлических сопротивлений с увеличением скорости. [14]
Для повышения скорости движения теплоносителя в межтрубном пространстве устраивают продольные и поперечные перегородки. [15]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Большая Энциклопедия Нефти и Газа Скорость – движение – теплоноситель Скорости движения теплоносителей в технологических аппаратах обычно обеспечивают турбулентный режим движения потоков, при
Источник: www.ngpedia.ru
Гидравлический расчет системы отопления
С помощью гидравлического расчета можно правильно подобрать диаметры и длину труб, правильно и быстро сбалансировать систему с помощью радиаторных клапанов. Результаты этого расчета также помогут правильно подобрать циркуляционный насос.
В результате гидравлического расчета необходимо получить следующие данные:
m — расход теплоносителя для всей системы отопления, кг/с;
ΔP — потери напора в системе отопления;
ΔP1. ΔP2. ΔPn. — потери напора от котла (насоса) до каждого радиатора (от первого до n-го);
Быстрый подбор диаметров труб по таблице
Для домов площадью до 250 кв.м. при условии, что стоит насос 6-ка и радиаторные термоклапаны, можно не делать полный гидравлический расчет. Можно подобрать диаметры по таблице ниже. На коротких участках можно немного превысить мощность. Расчеты произведены для теплоносителя Δt=10oC и v=0,5м/с.
| Труба | Мощность радиаторов, кВт |
|---|---|
| Труба 14х2 мм | 1.6 |
| Труба 16х2 мм | 2,4 |
| Труба 16х2,2 мм | 2,2 |
| Труба 18х2 мм | 3,23 |
| Труба 20х2 мм | 4,2 |
| Труба 20х2,8 мм | 3,4 |
| Труба 25х3,5 мм | 5,3 |
| Труба 26х3 мм | 6,6 |
| Труба 32х3 мм | 11,1 |
| Труба 32х4,4 мм | 8,9 |
| Труба 40х5,5 мм | 13,8 |
Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Вконтакте | Facebook
Скорость теплоносителя
Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле :
,
где V — скорость движения теплоносителя, м/с;
m — расход теплоносителя через участок трубы, кг/с
ρ — плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.
f — площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r 2. где r — внутренний диаметр, деленный на 2
Калькулятор скорости теплоносителя
m = л/с; труба мм на мм; V = м/с
Потери напора в трубе
Затем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе по формуле (учитывается и подача и обратка):
ΔPpтр — потеря напора в трубе на трение, Па;
R — удельные потери на трение в трубе, Па/м; в справочной литературе производителя трубы
L — длина участка, м;