Zuerst berechnen, dann sammeln. Hydraulische Berechnung des Heizungssystems.

Was wird bei der Berechnung der Gasleitung noch berücksichtigt?

Aufgrund der Reibung an den Wänden unterscheidet sich die Gasgeschwindigkeit über dem Rohrabschnitt - sie ist in der Mitte schneller. Der Durchschnittsindikator wird jedoch für Berechnungen verwendet - eine bedingte Geschwindigkeit.

Es gibt zwei Arten der Bewegung durch Rohre: laminar (Strahl, typisch für Rohre mit kleinem Durchmesser) und turbulent (Bewegung ungeordnet mit unwillkürlicher Bildung von Wirbeln überall in einem breiten Rohr).

Berechnung des Durchmessers der Hauptgasversorgungsleitung

Gas bewegt sich nicht nur aufgrund des von außen ausgeübten Drucks. Seine Schichten üben untereinander Druck aus. Daher wird auch der hydrostatische Druckfaktor berücksichtigt.

Die Bewegungsgeschwindigkeit wird auch von den Rohrmaterialien beeinflusst. Bei Stahlrohren während des Betriebs nimmt die Rauheit der Innenwände zu und die Achsen verengen sich aufgrund des Überwucherns. Polyethylenrohre hingegen nehmen mit abnehmender Wandstärke im Innendurchmesser zu. All dies wird beim Auslegungsdruck berücksichtigt.

Zwei-Rohr-Hausheizungssystem Merkmale der Berechnung, Diagramme und Installation

Trotz des relativ einfachen Installationsprozesses und der relativ geringen Länge der Rohrleitung bei Einrohrheizsystemen bleiben Zweirohrheizungssysteme auf dem Markt für Spezialgeräte weiterhin an erster Stelle.

Obwohl es sich um eine kurze, aber sehr überzeugende und informative Liste der Vorteile und Nutzen eines Zweirohrheizungssystems handelt, rechtfertigt es den Kauf und die anschließende Verwendung von Stromkreisen mit Direkt- und Rückleitung.

Daher ziehen es viele Verbraucher anderen Sorten vor und ignorieren die Tatsache, dass die Installation des Systems nicht so einfach ist.

Warum brauchen Sie ein axonometrisches Diagramm?

Ein axonometrisches Diagramm ist eine dreidimensionale Zeichnung eines Heizsystems. Es ist einfach unrealistisch, eine hydraulische Berechnung der Heizung ohne diese durchzuführen. Die Zeichnung zeigt:

• Rohrleitungen;
• Stellen zur Verringerung des Rohrdurchmessers;
• Platzierung von Wärmetauschern und anderen Geräten;
• Installationsorte für Rohrleitungsarmaturen;
• Akkuvolumen.

Penofol wird häufig zur Isolierung verwendet. Aufgrund seiner technischen Eigenschaften kann es auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise in einem Dampfbad, eingesetzt werden.

In diesem Artikel haben wir darüber geschrieben, wie das Dach der Garage richtig isoliert werden kann.

Ihre Wärmeleistung hängt von der Größe der Batterien ab, die ausreichen sollte, um jeden Raum zu heizen. Um Heizkörper auswählen zu können, müssen Sie den Wärmeverlust kennen. Je größer sie sind, desto leistungsstärkere Wärmetauscher werden benötigt. Die Axonometrie wird in Bezug auf den Maßstab durchgeführt.

Wie man in EXCEL arbeitet

Die Verwendung von Excel-Tabellen ist sehr praktisch, da die Ergebnisse hydraulischer Berechnungen immer auf Tabellenform reduziert werden. Es reicht aus, die Reihenfolge der Aktionen zu definieren und genaue Formeln zu erstellen.

Eingabe der Anfangsdaten

Eine Zelle wird ausgewählt und ein Wert eingegeben. Alle anderen Informationen werden einfach berücksichtigt.

• Der D15-Wert wird in Litern neu berechnet, sodass die Durchflussrate leichter wahrgenommen werden kann.
• Zelle D16 - Formatierung gemäß der Bedingung hinzufügen: "Wenn v nicht in den Bereich von 0,25 ... 1,5 m / s fällt, ist der Hintergrund der Zelle rot / die Schrift ist weiß."

Bei Rohrleitungen mit unterschiedlichen Einlass- und Auslasshöhen wird der statische Druck zu den Ergebnissen addiert: 1 kg / cm2 pro 10 m.

Präsentation der Ergebnisse

Das Farbschema des Autors trägt eine funktionale Last:

• Helle türkisfarbene Zellen enthalten Rohdaten - Sie können diese ändern.
• Hellgrüne Zellen - einzugebende Konstanten oder Daten, die sich nur wenig ändern können.
• Gelbe Blutkörperchen - vorläufige Hilfsberechnungen.
• Hellgelbe Zellen - Berechnungsergebnisse.
• Schriftarten: blau - Anfangsdaten;
• schwarz - Zwischen- / Nicht-Hauptergebnisse;
• rot - die Haupt- und Endergebnisse der hydraulischen Berechnung.

Ergebnisse in Excel-Tabelle

Beispiel von Alexander Vorobyov

Ein Beispiel für eine einfache hydraulische Berechnung in Excel für einen horizontalen Rohrleitungsabschnitt.

• Rohrlänge 100 Meter;
• ø108 mm;
• Wandstärke 4 mm.

Ergebnistabelle zur Berechnung des lokalen Widerstands

Indem Sie die schrittweisen Berechnungen in Excel komplizieren, beherrschen Sie die Theorie besser und sparen teilweise Entwurfsarbeit. Dank eines kompetenten Ansatzes wird Ihr Heizsystem hinsichtlich Kosten und Wärmeübertragung optimal.

Nomogramme für Hydraulikrohrberechnungen

Um den Druckverlust in einem bestimmten Bereich zu überprüfen, werden die Manometerwerte mit tabellarischen Daten verglichen oder sie werden von der funktionalen Abhängigkeit der Fluidströmungsrate von Spannungsänderungen (bei konstantem Durchmesser) geleitet.

Beispielsweise wird ein Zweig mit 10 kW Heizkörpern verwendet. Der Flüssigkeitsverbrauch wird für die Übertragung von Wärmeenergie in Höhe von 10 kW berechnet. Ein Schnitt von der ersten Batterie in der Verzweigung wurde als berechneter Abschnitt genommen. Sein Durchmesser ist konstant. Der zweite Abschnitt befindet sich zwischen der 1. und 2. Batterie. Im zweiten Abschnitt beträgt der Energieverbrauch 9 kW mit einer möglichen Reduzierung.

Die Berechnung des Hydraulikwiderstandes erfolgt vor den Rücklauf- und Versorgungsleitungen, dies wird durch die Formel erleichtert:

G uch = (3,6 * Q uch) / (c * (t r-t o)),

wobei Q uch das Niveau der Wärmebelastung des Standorts ist (W). Die Wärmelast für 1 Abschnitt beträgt 10 kW;

с - (Indikator der spezifischen Wärmekapazität für Flüssigkeit) Konstante gleich 4,2 kJ (kg * ° С);

t r ist das Temperaturregime des heißen Kühlmittels;

Temperaturregime des kalten Wärmeträgers.

Hydrocalculations von Heizgravitationssystemen: die Geschwindigkeit des Transports des Kühlmittels

Die Mindestgeschwindigkeit des Kühlmittels beträgt 0,2-0,26 m / s. Bei einer Verringerung des Parameters können überschüssige Luftmassen aus der Flüssigkeit freigesetzt werden, was zur Bildung von Luftschleusen führt. Dies ist der Grund für die vollständige oder teilweise Ablehnung des Heizungssystems. Die obere Schwelle der Kühlmittelgeschwindigkeit beträgt 0,6-1,5 m / s. Wenn die Geschwindigkeit nicht bis zu den angegebenen Parametern erreicht wird, kann dies zu hydraulischen Geräuschen führen. In der Praxis liegt die optimale Geschwindigkeit zwischen 0,4 und 0,7 m / s.

Für genauere Berechnungen werden die Materialparameter für die Herstellung von Rohren verwendet. Beispielsweise variiert bei Stahlrohren die Fluidgeschwindigkeit im Bereich von 0,26 bis 0,5 m / s. Bei Verwendung von Polymer- oder Kupferprodukten ist eine Geschwindigkeitssteigerung auf 0,26 bis 0,7 m / s zulässig.

Berechnung des Widerstands von Heizschwerkraftsystemen: Druckverlust

Die Summe aller Verluste aufgrund von Hydraulikreibung und lokalem Widerstand wird in Pa bestimmt:

Ruch = R * 1 + ((p * v2) / 2) * E3,

• wobei v die Geschwindigkeit des transportierten Mediums ist, m / s;
• p ist die Dichte der Flüssigkeit, kg / m³;
• R ist der Druckverlust Pa / m;
• l ist die Länge, die zur Berechnung der Rohre verwendet wird, m;
• E3 ist die Summe aller lokalen Widerstandskoeffizienten im ausgerüsteten Bereich der Absperrventile.

Das allgemeine Niveau des hydraulischen Widerstands wird durch die Summe der Widerstände der berechneten Abschnitte bestimmt.

Hydrocalculation von Zweirohr-Gravitationsheizsystemen: Auswahl des Hauptzweigs

Wenn das Hydrauliksystem durch den damit verbundenen Transport des Kühlmittels gekennzeichnet ist, sollten Sie bei Zweirohrsystemen den Ring des maximal belasteten Steigrohrs über die unten befindlichen Heizgeräte auswählen. Bei Systemen, die durch eine Sackgasse des Kühlmittels gekennzeichnet sind, muss der Ring der unteren Heizvorrichtung für die am stärksten belasteten von den am weitesten entfernten Steigleitungen ausgewählt werden. Bei horizontalen Heizstrukturen werden Ringe durch die am stärksten belasteten Zweige ausgewählt, die sich auf die unteren Stockwerke beziehen.

Heizung mit zwei Leitungen

Eine Besonderheit der Struktur des Aufbaus eines Zweirohrheizungssystems besteht aus zwei Rohrzweigen.

Der erste leitet und leitet das im Kessel erwärmte Wasser durch alle notwendigen Vorrichtungen und Vorrichtungen.

Der andere sammelt und entfernt bereits während des Betriebs gekühltes Wasser und sendet es an den Wärmeerzeuger.

Bei einem Einrohrsystem ist Wasser im Gegensatz zu einem Zweirohrsystem, bei dem es durch alle Rohre von Heizgeräten mit derselben Temperaturanzeige geleitet wird, einem erheblichen Verlust an Eigenschaften ausgesetzt, die für einen stabilen Heizprozess bei der Annäherung erforderlich sind zum schließenden Teil der Pipeline.

Die Länge der Rohre und die damit direkt verbundenen Kosten erhöhen sich bei der Wahl eines Zweirohr-Heizsystems doppelt, dies ist jedoch vor dem Hintergrund offensichtlicher Vorteile eine relativ unbedeutende Nuance.

Erstens sind für die Erstellung und Installation einer Zweirohrkonstruktion eines Heizungssystems Rohre mit einem großen Durchmesser überhaupt nicht erforderlich, und daher wird dieses oder jenes Hindernis nicht wie im Fall von geschaffen eine Einrohrschaltung.

Alle erforderlichen Befestigungselemente, Ventile und anderen strukturellen Details sind ebenfalls viel kleiner, so dass der Kostenunterschied sehr unmerklich ist.

Einer der Hauptvorteile eines solchen Systems besteht darin, dass es nahe an jeder der Thermostatbatterien montiert werden kann und die Kosten erheblich senkt und die Benutzerfreundlichkeit erhöht.

Darüber hinaus beeinträchtigen die dünnen Verzweigungen der Vor- und Rücklaufleitungen die Integrität des Wohninneren überhaupt nicht, außerdem können sie einfach hinter der Verkleidung oder in der Wand selbst versteckt werden.

Nachdem die Eigentümer alle Vorteile und Nuancen beider Heizsysteme in den Regalen zerlegt haben, bevorzugen sie in der Regel immer noch ein Zweirohrsystem. Es ist jedoch notwendig, eine von mehreren Optionen für solche Systeme zu wählen, die nach Ansicht der Eigentümer selbst am funktionalsten und rationalsten zu verwenden sind.

Wie in der Praxis wird der hydraulische Widerstand des Heizsystems berücksichtigt.

Oft müssen Ingenieure Heizungssysteme für große Anlagen berechnen. Sie haben eine große Anzahl von Heizgeräten und viele hundert Meter Rohre, aber Sie müssen noch zählen. In der Tat ist es ohne GH nicht möglich, die richtige Umwälzpumpe auszuwählen. Darüber hinaus können Sie mit dem GR bereits vor der Installation feststellen, ob dies alles funktioniert.

Um das Leben zu vereinfachen, haben Entwickler verschiedene numerische und Softwaremethoden zur Bestimmung des hydraulischen Widerstands entwickelt. Beginnen wir von manuell zu automatisch.

Ungefähre Formeln zur Berechnung des Hydraulikwiderstands.

Die folgende ungefähre Formel wird verwendet, um die spezifischen Reibungsverluste in der Rohrleitung zu bestimmen:

R = 5104 v 1,9 / d 1,32 Pa / m;

Hier bleibt eine nahezu quadratische Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Flüssigkeitsbewegung in der Rohrleitung bestehen. Diese Formel gilt für Geschwindigkeiten von 0,1 bis 1,25 m / s.

Wenn Sie die Durchflussmenge des Kühlmittels kennen, gibt es eine ungefähre Formel zur Bestimmung des Innendurchmessers der Rohre:

d = 0,75 G mm;

Nachdem Sie das Ergebnis erhalten haben, müssen Sie die folgende Tabelle verwenden, um den Nenndurchmesser zu erhalten:

Am mühsamsten ist die Berechnung der lokalen Widerstände in Armaturen, Ventilen und Heizgeräten. Früher habe ich die Koeffizienten des lokalen Widerstands ξ erwähnt, ihre Auswahl erfolgt gemäß den Referenztabellen. Wenn mit den Ecken und Absperrventilen alles klar ist, wird die Wahl von KMS für T-Stücke zu einem ganzen Abenteuer. Schauen wir uns das folgende Bild an, um zu verdeutlichen, wovon ich spreche:

Das Bild zeigt, dass wir bis zu 4 Arten von Tees haben, von denen jede ihre eigene CCM für lokalen Widerstand hat. Die Schwierigkeit liegt hier in der richtigen Wahl der Richtung des Kühlmittelstroms. Für diejenigen, die es wirklich brauchen, werde ich hier eine Tabelle mit Formeln aus dem Buch von O.D. Samarina "Hydraulische Berechnungen technischer Systeme":

Diese Formeln können an MathCAD oder ein anderes Programm übertragen werden und die CMC mit einem Fehler von bis zu 10% berechnen. Die Formeln gelten für Kühlmittelströmungsgeschwindigkeiten von 0,1 bis 1,25 m / s und für Rohre mit einem Nenndurchmesser von bis zu 50 mm. Solche Formeln eignen sich gut zum Heizen von Häusern und Privathäusern. Schauen wir uns nun einige Softwarelösungen an.

Programme zur Berechnung des Hydraulikwiderstands in Heizungssystemen.

Jetzt finden Sie im Internet viele verschiedene Programme zur Berechnung der Heizung, kostenpflichtig und kostenlos. Es ist klar, dass kostenpflichtige Programme leistungsfähigere Funktionen als kostenlose haben und es Ihnen ermöglichen, ein breiteres Spektrum von Aufgaben zu lösen. Es ist sinnvoll, solche Programme für professionelle Konstrukteure zu erwerben. Für den Laien, der das Heizsystem in seinem Haus selbständig berechnen möchte, reichen kostenlose Programme aus. Nachfolgend finden Sie eine Liste der gängigsten Softwareprodukte:

• Valtec.PRG ist ein kostenloses Programm zur Berechnung der Heizungs- und Wasserversorgung. Es gibt Möglichkeiten, warme Böden und sogar warme Wände zu berechnen
• HERZ ist eine ganze Familie von Programmen. Sie können verwendet werden, um sowohl Einrohr- als auch Zweirohrheizsysteme zu berechnen. Das Programm verfügt über eine praktische grafische Darstellung und die Möglichkeit, sich in Grundrisse aufzuteilen. Es besteht die Möglichkeit, Wärmeverluste zu berechnen
• Stream ist eine inländische Entwicklung, bei der es sich um ein integriertes CAD-System handelt, mit dem technische Netzwerke beliebiger Komplexität entworfen werden können. Im Gegensatz zu den vorherigen ist Stream ein kostenpflichtiges Programm. Daher ist es unwahrscheinlich, dass ein gewöhnlicher Mann auf der Straße es benutzt. Es ist für Profis gedacht.

Es gibt mehrere andere Lösungen. Meistens von Herstellern von Rohren und Formstücken. Die Hersteller verfeinern die Berechnungsprogramme für ihre Materialien und zwingen sie daher zum Teil, ihre Materialien zu kaufen. Dies ist so ein Marketing-Trick und es ist nichts falsch daran.

Klassifizierung von Gaspipelines

Moderne Gaspipelines sind ein ganzes System von Komplexen von Strukturen, die brennbaren Kraftstoff von den Produktionsorten zu den Verbrauchern transportieren sollen. Entsprechend ihrem Verwendungszweck sind sie daher:

• Kofferraum - für den Transport über große Entfernungen von Bergbaustandorten zu Zielen.
• Lokal - zum Sammeln, Verteilen und Versorgen der Objekte von Siedlungen und Unternehmen mit Gas.

Entlang der Hauptstrecken werden Kompressorstationen gebaut, die erforderlich sind, um den Arbeitsdruck in den Rohren aufrechtzuerhalten und den Verbrauchern bestimmte Gaspunkte in den erforderlichen Mengen zu liefern, die im Voraus berechnet wurden. In ihnen wird das Gas gereinigt, getrocknet, komprimiert und gekühlt und dann unter einem bestimmten Druck, der für einen bestimmten Abschnitt des Kraftstoffdurchgangs erforderlich ist, in die Gasleitung zurückgeführt.

Lokale Gaspipelines in Siedlungen werden klassifiziert:

• Nach Art des Gases können natürliche, verflüssigte Kohlenwasserstoffe, gemischte Kohlenwasserstoffe usw. transportiert werden.
• Durch Druck - in verschiedenen Teilen des Gases herrscht niedriger, mittlerer und hoher Druck.
• Nach Standort - im Freien (Straße) und im Innenbereich, oberirdisch und unterirdisch.

Hydraulische Berechnung eines 2-Rohr-Heizsystems

• Hydraulische Berechnung des Heizungssystems unter Berücksichtigung von Rohrleitungen
• Ein Beispiel für eine hydraulische Berechnung für ein Zweirohr-Gravitationsheizsystem

Warum benötigen Sie eine hydraulische Berechnung eines Zweirohrheizungssystems? Jedes Gebäude ist individuell. In dieser Hinsicht ist die Erwärmung mit der Bestimmung der Wärmemenge individuell. Dies kann mithilfe der hydraulischen Berechnung erfolgen, während das Programm und die Berechnungstabelle die Aufgabe erleichtern können.

Die Berechnung des Hausheizungssystems beginnt mit der Auswahl des Brennstoffs auf der Grundlage der Bedürfnisse und Merkmale der Infrastruktur des Gebiets, in dem sich das Haus befindet.

Der Zweck der hydraulischen Berechnung, deren Programm und Tabelle sich im Netzwerk befindet, ist wie folgt:

• Bestimmen der Anzahl der benötigten Heizgeräte;
• Berechnung des Durchmessers und der Anzahl der Rohrleitungen;
• Ermittlung des möglichen Wärmeverlustes.

Alle Berechnungen sollten gemäß dem Heizschema mit allen im System enthaltenen Elementen durchgeführt werden. Ein ähnliches Diagramm und eine ähnliche Tabelle müssen zuvor erstellt werden. Um eine hydraulische Berechnung durchzuführen, benötigen Sie ein Programm, eine axonometrische Tabelle und Formeln.

Zweirohrheizung eines Privathauses mit unterer Verkabelung.

Ein stärker belasteter Ring der Rohrleitung wird als Entwurfsobjekt verwendet, wonach der erforderliche Querschnitt der Rohrleitung, mögliche Druckverluste des gesamten Heizkreislaufs und die optimale Oberfläche der Heizkörper bestimmt werden.

Durch die Durchführung einer solchen Berechnung, für die die Tabelle und das Programm verwendet werden, kann ein klares Bild mit der Verteilung aller vorhandenen Widerstände im Heizkreis erstellt werden, und Sie können genaue Parameter des Temperaturregimes und des Wasserverbrauchs erhalten in jedem Teil der Heizung.

Infolgedessen sollte die hydraulische Berechnung den optimalsten Heizplan für Ihr eigenes Zuhause erstellen. Verlassen Sie sich nicht nur auf Ihre Intuition. Die Tabelle und das Berechnungsprogramm vereinfachen den Vorgang.

Artikel, die Sie benötigen:

Was ist eine hydraulische Berechnung und warum wird sie benötigt?

Die hydraulische Berechnung (im Folgenden als GR bezeichnet) ist ein mathematischer Algorithmus, mit dem wir in diesem System den erforderlichen Rohrdurchmesser (dh den Innendurchmesser) erhalten. Außerdem wird klar, welche Umwälzpumpe wir verwenden müssen - die Förderhöhe und die Durchflussmenge der Pumpe werden bestimmt. All dies ermöglicht es, das Heizsystem wirtschaftlich optimal zu machen. Es basiert auf den Gesetzen der Hydraulik - einem speziellen Teil der Physik, der sich mit Bewegung und Gleichgewicht in Flüssigkeiten befasst.

Grundgleichungen zur hydraulischen Berechnung einer Gasleitung

Zur Berechnung der Gasbewegung durch Rohre werden die Werte des Rohrdurchmessers, des Kraftstoffverbrauchs und des Druckverlusts herangezogen. Sie wird je nach Art der Bewegung berechnet. Mit laminar - Berechnungen werden streng mathematisch nach folgender Formel durchgeführt:

Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 kg / m2 (20), wobei:

• ∆Р - kgm2, Kopfverlust durch Reibung;
• ω - m / s, Kraftstoffgeschwindigkeit;
• D - m, Rohrleitungsdurchmesser;
• L - m, Rohrleitungslänge;
• μ - kg sec / m2, Flüssigkeitsviskosität.

Bei turbulenten Bewegungen ist es aufgrund der chaotischen Natur der Bewegung unmöglich, genaue mathematische Berechnungen anzuwenden. Daher werden experimentell bestimmte Koeffizienten verwendet.

Berechnet nach der Formel:

Р1 - Р2 = (λ * ω2 * L * ρ) / 2g * D (21), wobei:

• Р1 и Р2 - Druck am Anfang und am Ende der Rohrleitung, kg / m2;
• λ - dimensionsloser Widerstandskoeffizient;
• ω - m / s, durchschnittliche Gasgeschwindigkeit über dem Rohrabschnitt;
• ρ - kg / m3, Kraftstoffdichte;
• D - m, Rohrdurchmesser;
• g - m / sec2, Erdbeschleunigung.

Video: Grundlagen der hydraulischen Berechnung von Gasleitungen

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Hydraulisches Auswuchten

Der Ausgleich der Druckabfälle im Heizsystem erfolgt über Regel- und Absperrventile.

Das hydraulische Auswuchten des Systems basiert auf:

• Auslegungslast (Massendurchsatz des Kühlmittels);
• dynamische Widerstandsdaten von Rohrherstellern;
• die Anzahl der lokalen Widerstände in dem betrachteten Gebiet;
• Technische Eigenschaften von Armaturen.

Die Einstellmerkmale - Druckabfall, Befestigung, Durchflusskapazität - werden für jedes Ventil eingestellt. Demnach werden die Koeffizienten des Kühlmittelflusses in jede Steigleitung und dann in jede Vorrichtung bestimmt.

Der Druckverlust ist direkt proportional zum Quadrat des Kühlmitteldurchflusses und wird in kg / h gemessen, wobei

S ist das Produkt aus dem dynamischen spezifischen Druck, ausgedrückt in Pa / (kg / h), und dem reduzierten Koeffizienten für die lokalen Widerstände des Abschnitts (ξpr).

Der reduzierte Koeffizient ξпр ist die Summe aller lokalen Systemwiderstände.

Warum ist es notwendig, die Gasleitung zu berechnen?

In allen Abschnitten der Gasleitung werden Berechnungen durchgeführt, um Stellen zu identifizieren, an denen mögliche Widerstände in den Rohren auftreten können, wodurch sich die Kraftstoffzufuhrrate ändert.

Wenn alle Berechnungen korrekt durchgeführt wurden, kann die am besten geeignete Ausrüstung ausgewählt und eine wirtschaftliche und effiziente Auslegung der gesamten Auslegung des Gassystems erstellt werden.

Dies erspart Ihnen unnötige, überschätzte Indikatoren während des Betriebs und Baukosten, die während der Planung und Installation des Systems ohne hydraulische Berechnung der Gasleitung auftreten können.

Es gibt eine bessere Möglichkeit, die gewünschte Größe für Querschnitts- und Rohrmaterialien auszuwählen, um die geplanten Punkte des Gasleitungssystems effizienter, schneller und stabiler mit blauem Kraftstoff zu versorgen.

Die optimale Betriebsart der gesamten Gasleitung ist gewährleistet.

Entwickler erhalten finanzielle Vorteile und sparen beim Kauf von technischer Ausrüstung und Baumaterialien.

Die korrekte Berechnung der Gasleitung erfolgt unter Berücksichtigung des maximalen Kraftstoffverbrauchs während Massenverbrauchsperioden. Alle industriellen, kommunalen und individuellen Haushaltsbedürfnisse werden berücksichtigt.

Programmübersicht

Zur Vereinfachung der Berechnungen werden Amateur- und professionelle Hydraulikberechnungsprogramme verwendet.

Am beliebtesten ist Excel.

Sie können die Online-Berechnung in Excel Online, CombiMix 1.0 oder den Online-Rechner für die hydraulische Berechnung verwenden. Das stationäre Programm wird unter Berücksichtigung der Projektanforderungen ausgewählt.

Die Hauptschwierigkeit bei der Arbeit mit solchen Programmen ist das mangelnde Wissen über die Grundlagen der Hydraulik. In einigen von ihnen gibt es keine Dekodierung von Formeln, die Merkmale der Verzweigung von Pipelines und die Berechnung von Widerständen in komplexen Schaltkreisen werden nicht berücksichtigt.

• HERZ C.O. 3.5 - berechnet nach der Methode des spezifischen linearen Druckverlustes.
• DanfossCO und OvertopCO - können natürliche Kreislaufsysteme zählen.
• "Durchfluss" (Potok) - Ermöglicht die Anwendung der Berechnungsmethode mit einer variablen (gleitenden) Temperaturdifferenz über die Steigleitungen.

Die Parameter für die Eingabe von Temperaturdaten müssen in Kelvin / Celsius geklärt werden.

Berechnung des Wasservolumens und der Kapazität des Ausgleichsbehälters

Das Volumen des Ausdehnungsgefäßes sollte 1/10 des gesamten Flüssigkeitsvolumens entsprechen
Um die Leistungsmerkmale eines Ausdehnungsgefäßes zu berechnen, die für jedes geschlossene Heizsystem obligatorisch sind, müssen Sie sich mit dem Phänomen einer Zunahme des darin enthaltenen Flüssigkeitsvolumens befassen. Dieser Indikator wird unter Berücksichtigung von Änderungen der grundlegenden Leistungsmerkmale einschließlich Temperaturschwankungen bewertet. In diesem Fall ändert es sich in einem sehr weiten Bereich - von Raum +20 Grad bis zu Betriebswerten im Bereich von 50-80 Grad.

Wenn Sie eine grobe Schätzung verwenden, die sich in der Praxis bewährt hat, können Sie das Volumen des Ausdehnungsgefäßes ohne unnötige Probleme berechnen. Es basiert auf der Erfahrung mit Betriebsmitteln, nach denen das Volumen des Ausdehnungsgefäßes ungefähr ein Zehntel der Gesamtmenge des im System zirkulierenden Kühlmittels beträgt.

In diesem Fall werden alle Elemente berücksichtigt, einschließlich Heizkörper (Batterien) sowie der Wassermantel der Kesseleinheit.Um den genauen Wert des gewünschten Indikators zu bestimmen, müssen Sie den Reisepass des verwendeten Geräts nehmen und darin die Angaben zur Kapazität der Batterien und des Arbeitstanks des Kessels finden

Nach ihrer Bestimmung ist es nicht schwierig, überschüssiges Kühlmittel im System zu finden. Dazu wird zunächst die Querschnittsfläche von Polypropylenrohren berechnet und anschließend der resultierende Wert mit der Länge der Rohrleitung multipliziert. Nach der Zusammenfassung aller Zweige des Heizungssystems werden die Nummern für die Heizkörper und den Kessel aus dem Pass addiert. Ein Zehntel wird dann von der Gesamtsumme gezählt.

Berechnung der Parameter des Kühlmittels

Die Menge an Kühlmittel in 1 m Rohr, abhängig vom Durchmesser
Die Berechnung des Kühlmittels reduziert sich auf die Ermittlung folgender Indikatoren:

• die Geschwindigkeit der Bewegung von Wassermassen durch die Rohrleitung mit den angegebenen Parametern;
• ihre durchschnittliche Temperatur;
• Medienverbrauch im Zusammenhang mit den Leistungsanforderungen von Heizgeräten.

Die bekannten Formeln zur Berechnung der Parameter des Kühlmittels (unter Berücksichtigung der Hydraulik) sind im praktischen Gebrauch ziemlich kompliziert und unpraktisch. Online-Rechner verwenden einen vereinfachten Ansatz, mit dem Sie ein Ergebnis mit einem akzeptablen Fehler für diese Methode erhalten.

Vor Beginn der Installation ist es jedoch wichtig, sich Gedanken über den Kauf einer Pumpe zu machen, deren Anzeigen nicht niedriger als die berechneten sind. Nur in diesem Fall besteht die Gewissheit, dass die Anforderungen an das System nach diesem Kriterium vollständig erfüllt sind und der Raum auf angenehme Temperaturen erwärmt werden kann.

Hydraulische Berechnung einer einfachen Verbundrohrleitung

,

Berechnungen einfacher Rohrleitungen werden auf drei typische Aufgaben reduziert: Bestimmung der Förderhöhe (oder des Drucks), der Durchflussrate und des Durchmessers der Rohrleitung. Ferner wird die Methodik zur Lösung dieser Probleme für eine einfache Pipeline mit konstantem Querschnitt betrachtet.

Problem 1

... Gegeben: die Abmessungen der Pipeline und

die Rauheit seiner Wände

, Fluideigenschaften

, Flüssigkeitsströmungsrate Q.
Bestimmen Sie den erforderlichen Kopf H (einen der Werte, aus denen der Kopf besteht).

Entscheidung

... Die Bernoulli-Gleichung wird für den Durchfluss eines bestimmten Hydrauliksystems erstellt. Kontrollabschnitte sind zugeordnet. Referenzebene ist ausgewählt
Z.(0.0)
werden die Anfangsbedingungen analysiert. Die Bernoulli-Gleichung wird unter Berücksichtigung der Anfangsbedingungen erstellt. Aus der Bernoulli-Gleichung erhalten wir eine Entwurfsformel vom Typ ٭. Die Gleichung wird in Bezug auf H gelöst. Die Reynolds-Zahl Re wird bestimmt und der Bewegungsmodus eingestellt. Der Wert wird gefunden

abhängig vom Fahrmodus. H und der gewünschte Wert werden berechnet.
Ziel 2.

Gegeben: die Abmessungen der Pipeline und

, die Rauheit seiner Wände

, Fluideigenschaften

, Kopf N. Bestimmen Sie die Durchflussrate Q.
Entscheidung.

Die Bernoulli-Gleichung wird unter Berücksichtigung der zuvor gegebenen Empfehlungen zusammengestellt. Die Gleichung wird in Bezug auf den gesuchten Wert Q gelöst. Die resultierende Formel enthält einen unbekannten Koeffizienten

abhängig von Re. Direkter Standort

Unter den Bedingungen dieses Problems ist es schwierig, da für ein unbekanntes Q Re nicht im Voraus festgelegt werden kann. Daher wird die weitere Lösung des Problems durch das Verfahren aufeinanderfolgender Approximationen durchgeführt.

1. Annäherung: Re → ∞

, wir definieren

2 Annäherung:

, wir finden
λII(R.eII,Δeh)
und definieren

Finden Sie den relativen Fehler

... Wenn eine

, dann endet die Lösung (für Bildungsprobleme

). Ansonsten ist die Lösung in dritter Näherung erfüllt.

Ziel 3.

Gegeben: Abmessungen der Rohrleitungen (außer Durchmesser d), Rauheit der Wände

, Fluideigenschaften

, Förderhöhe Н, Durchflussrate Q. Bestimmen Sie den Durchmesser der Rohrleitung.
Entscheidung

... Bei der Lösung dieses Problems treten Schwierigkeiten bei der direkten Bestimmung des Wertes auf

ähnlich dem Problem des zweiten Typs. Daher ist es ratsam, die Entscheidung nach der grafisch-analytischen Methode zu treffen. Es sind mehrere Durchmesser angegeben

.Für jeden

Der entsprechende Wert der Förderhöhe H wird bei einer gegebenen Durchflussrate Q gefunden (das Problem des ersten Typs wird n-mal gelöst). Basierend auf den Ergebnissen der Berechnungen wird ein Diagramm erstellt

... Der erforderliche Durchmesser d wird gemäß dem Diagramm bestimmt, das dem gegebenen Wert des Drucks H entspricht.

Horizontale und vertikale Layouts

Ein solches Heizsystem ist durch die Lage der Rohrleitung, die alle Geräte und Geräte zu einem Ganzen verbindet, in horizontale und vertikale Schemata unterteilt.

Ein vertikaler Heizkreis unterscheidet sich von anderen dadurch, dass in diesem Fall alle notwendigen Geräte an eine vertikale Steigleitung angeschlossen sind.

Die Zusammenstellung wird zwar irgendwann etwas teurer, aber der stabile Betrieb wird durch die daraus resultierende Luftstagnation und Staus nicht behindert. Diese Lösung eignet sich am besten für Wohnungseigentümer in einem Gebäude mit vielen Etagen, da alle einzelnen Etagen separat miteinander verbunden sind.

Ein Zweirohr-Heizsystem mit horizontalem Stromkreis eignet sich perfekt für ein einstöckiges Wohngebäude mit relativ langer Länge, in dem es einfacher und rationaler ist, alle verfügbaren Kühlerabteile an eine horizontale Rohrleitung anzuschließen.

Beide Arten von Heizsystemkreisen weisen eine hervorragende Hydraulik- und Temperaturstabilität auf, nur in der ersten Situation müssen in jedem Fall die vertikal angeordneten Steigleitungen und in der zweiten horizontalen Schleife kalibriert werden.

Arten von Heizsystemen

Solche technischen Aufgaben werden durch die Vielzahl von Heizsystemen in Bezug auf Umfang und Konfiguration erschwert. Es gibt verschiedene Arten von Heizungsaustauschern, von denen jeder seine eigenen Gesetze hat:

1. Zweirohr-Sackgasse - Die gängigste Version des Geräts, die sich gut für die Organisation von Zentral- und Einzelheizkreisläufen eignet.

Zweirohr-Sackgasse-Heizsystem

2. Einrohrsystem oder "Leningradka" Es gilt als der beste Weg, zivile Heizkomplexe mit einer Wärmeleistung von bis zu 30–35 kW zu bauen.

Einrohrheizsystem mit Zwangsumlauf: 1 - Heizkessel; 2 - Sicherheitsgruppe; 3 - Heizkörper; 4 - Mayevsky Kran; 5 - Ausgleichsbehälter; 6 - Umwälzpumpe; 7 - abtropfen lassen

3. Doppelrohrsystem vom Durchgangstyp - die materialintensivste Art der Entkopplung von Heizkreisläufen, die sich durch die höchste bekannte Betriebsstabilität und die Verteilungsqualität des Kühlmittels auszeichnet.

Zweirohr-Heizsystem (Tichelman-Schleife)

4. Balkenlayout In vielerlei Hinsicht ähnelt es einer Zweirohrfahrt, aber gleichzeitig werden alle Steuerungen des Systems an einem Punkt ausgeführt - an der Verteilerbaugruppe.

Strahlungsheizkreis: 1 - Kessel; 2 - Ausgleichsbehälter; 3 - Vorschubkrümmer; 4 - Heizkörper; 5 - Rücklaufverteiler; 6 - Umwälzpumpe

Bevor Sie sich der angewandten Seite der Berechnungen zuwenden, müssen Sie einige wichtige Vorsichtsmaßnahmen treffen. Zunächst müssen Sie lernen, dass der Schlüssel zu einer qualitativ hochwertigen Berechnung darin besteht, die Funktionsprinzipien von Fluidsystemen auf einer intuitiven Ebene zu verstehen. Ohne dies wird die Betrachtung jeder einzelnen Lösung zu einer Verflechtung komplexer mathematischer Berechnungen. Das zweite ist die praktische Unmöglichkeit, mehr als grundlegende Konzepte im Rahmen einer Überprüfung zu präsentieren. Für detailliertere Erklärungen ist es besser, auf solche Literatur zur Berechnung von Heizsystemen zu verweisen:

• V. Pyrkov „Hydraulische Regelung von Heiz- und Kühlsystemen. Theorie und Praxis "2. Auflage, 2010
• R. Jaushovets "Hydraulik - das Herz der Warmwasserbereitung".
• Handbuch zur Kesselraumhydraulik von De Dietrich.
• A. Savelyev „Heizen zu Hause. Berechnung und Installation von Systemen ".

Bestimmung von Druckverlusten in Rohren

Der Druckverlustwiderstand in dem Kreislauf, durch den das Kühlmittel zirkuliert, ist als Gesamtwert für alle Einzelkomponenten definiert. Letztere umfassen:

• Verlust im Primärkreis, bezeichnet als ∆Plk;
• lokale Kosten des Wärmeträgers (∆Plm);
• Druckabfall in speziellen Bereichen, die unter der Bezeichnung ∆Ptg als „Wärmeerzeuger“ bezeichnet werden;
• Verluste im eingebauten Wärmeaustauschsystem ∆Pto.

Nach dem Summieren dieser Werte wird der gewünschte Indikator erhalten, der den gesamten hydraulischen Widerstand des Systems ∆Pco charakterisiert.

Zusätzlich zu dieser verallgemeinerten Methode gibt es andere Methoden zur Bestimmung des Druckverlusts in Polypropylenrohren. Einer davon basiert auf einem Vergleich zweier Indikatoren, die an den Anfang und das Ende der Pipeline gebunden sind. In diesem Fall kann der Druckverlust berechnet werden, indem einfach seine Anfangs- und Endwerte subtrahiert werden, die durch zwei Manometer bestimmt werden.

Eine weitere Option zur Berechnung des gewünschten Indikators basiert auf der Verwendung einer komplexeren Formel, die alle Faktoren berücksichtigt, die die Eigenschaften des Wärmeflusses beeinflussen. Das folgende Verhältnis berücksichtigt hauptsächlich den Verlust des Fluidkopfes aufgrund der langen Länge der Rohrleitung.

• h - Flüssigkeitskopfverlust im untersuchten Fall in Metern gemessen.
• λ - hydraulischer Widerstandskoeffizient (oder Reibungskoeffizient), bestimmt durch andere Berechnungsmethoden.
• L ist die Gesamtlänge der versorgten Pipeline, die in laufenden Metern gemessen wird.
• D ist die interne Standardgröße des Rohrs, die das Volumen des Kühlmittelstroms bestimmt.
• V ist der Flüssigkeitsdurchfluss, gemessen in Standardeinheiten (Meter pro Sekunde).
• Das g-Symbol ist die Erdbeschleunigung von 9,81 m / s2.

Druckverluste treten aufgrund der Reibung des Fluids gegen die Innenfläche der Rohre auf

Verluste durch einen hohen hydraulischen Reibungskoeffizienten sind von großem Interesse. Dies hängt von der Rauheit der Innenflächen der Rohre ab. Die in diesem Fall verwendeten Verhältnisse gelten nur für Standard-Rundrohrrohlinge. Die endgültige Formel, um sie zu finden, sieht folgendermaßen aus:

• V ist die Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermassen, gemessen in Metern / Sekunde.
• D ist der Innendurchmesser, der den freien Raum für die Bewegung des Kühlmittels definiert.
• Der Koeffizient im Nenner gibt die kinematische Viskosität der Flüssigkeit an.

Der letzte Indikator bezieht sich auf konstante Werte und befindet sich in speziellen Tabellen, die in großen Mengen im Internet veröffentlicht werden.

Berechnung der Hydraulik eines Wasserheizungssystems

Das Kühlmittel zirkuliert unter Druck durch das System, was kein konstanter Wert ist. Sie nimmt aufgrund von Reibungskräften von Wasser gegen die Rohrwände, Widerstand an Rohrverbindungsstücken und Formstücken ab. Der Hausbesitzer leistet auch seinen Beitrag, indem er die Wärmeverteilung auf einzelne Räume anpasst.

Der Druck steigt an, wenn die Heiztemperatur des Kühlmittels steigt, und umgekehrt, wenn sie sinkt.

Um ein Ungleichgewicht des Heizungssystems zu vermeiden, müssen Bedingungen geschaffen werden, unter denen jedem Kühler so viel Kühlmittel zugeführt wird, wie erforderlich ist, um die eingestellte Temperatur aufrechtzuerhalten und die unvermeidlichen Wärmeverluste auszugleichen.

Der Hauptzweck der hydraulischen Berechnung besteht darin, die geschätzten Netzwerkkosten mit den tatsächlichen oder Betriebskosten abzugleichen.

In dieser Entwurfsphase wird Folgendes bestimmt:

• Rohrdurchmesser und deren Durchsatz;
• lokale Druckverluste in einzelnen Abschnitten des Heizungssystems;
• Anforderungen an den hydraulischen Ausgleich;
• Druckverlust im gesamten System (allgemein);
• optimale Durchflussmenge des Kühlmittels.

Für die Erstellung einer hydraulischen Berechnung müssen einige Vorbereitungen getroffen werden:

1. Sammeln Sie Basisdaten und organisieren Sie sie.
2. Wählen Sie eine Berechnungsmethode.

Zunächst untersucht der Konstrukteur die thermotechnischen Parameter der Anlage und führt die thermotechnische Berechnung durch. Als Ergebnis hat er Informationen über die Wärmemenge, die für jeden Raum benötigt wird. Danach werden die Heizgeräte und die Wärmequelle ausgewählt.

Schematische Darstellung einer Heizungsanlage in einem Privathaus

In der Entwicklungsphase wird eine Entscheidung über die Art des Heizungssystems getroffen und die Merkmale seines Auswuchters, seiner Rohre und Formstücke ausgewählt. Nach Fertigstellung wird ein axonometrischer Schaltplan erstellt und Grundrisse erstellt, aus denen Folgendes hervorgeht:

• Kühlerleistung;
• Kühlmittelverbrauch;
• Platzierung von Heizgeräten usw.

In allen Abschnitten des Systems werden Knotenpunkte markiert, berechnet und die Länge der Ringe auf die Zeichnung angewendet.

Berechnung der Hydraulik der Heizungskanäle

Kompetent berechnete Hydraulik ermöglicht die korrekte Verteilung des Rohrdurchmessers im gesamten System

Die hydraulische Berechnung des Heizungssystems hängt normalerweise von der Auswahl der Durchmesser der Rohre ab, die in getrennten Abschnitten des Netzes verlegt sind. Bei der Durchführung müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• den Wert des Drucks und seine Unterschiede in der Rohrleitung bei einer gegebenen Umwälzrate des Kühlmittels;
• seine geschätzten Kosten;
• typische Abmessungen der verwendeten Rohrprodukte.

Bei der Berechnung des ersten dieser Parameter ist es wichtig, die Kapazität der Pumpausrüstung zu berücksichtigen. Es sollte ausreichen, den hydraulischen Widerstand der Heizkreise zu überwinden. In diesem Fall ist die Gesamtlänge der Polypropylenrohre von entscheidender Bedeutung, wobei sich der gesamte hydraulische Widerstand der gesamten Systeme erhöht.

Basierend auf den Ergebnissen der Berechnung werden die Indikatoren ermittelt, die für die spätere Installation des Heizungssystems erforderlich sind und den Anforderungen der aktuellen Normen entsprechen.

In diesem Fall ist die Gesamtlänge der Polypropylenrohre von entscheidender Bedeutung, wobei sich der gesamte hydraulische Widerstand der gesamten Systeme erhöht. Basierend auf den Ergebnissen der Berechnung werden die Indikatoren ermittelt, die für die spätere Installation des Heizungssystems und die Erfüllung der Anforderungen der aktuellen Normen erforderlich sind.

Was ist hydraulische Berechnung?

Dies ist die dritte Stufe beim Aufbau eines Heizungsnetzes. Es ist ein Berechnungssystem, mit dem Sie Folgendes bestimmen können:

Nach den erhaltenen Daten erfolgt die Auswahl der Pumpen.

Für saisonale Wohnungen, in denen kein Strom vorhanden ist, ist ein Heizsystem mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels geeignet (Link zur Überprüfung).

Komplexe Aufgaben - Kosten minimieren:

1. Kapital - Installation von Rohren mit optimalem Durchmesser und optimaler Qualität;
2. betriebsbereit:
3. Abhängigkeit des Energieverbrauchs vom hydraulischen Widerstand des Systems;
4. Stabilität und Zuverlässigkeit;
5. Geräuschlosigkeit.

Das Ersetzen des Zentralheizungsmodus durch einen individuellen vereinfacht die Berechnungsmethode

Für den Offline-Modus stehen 4 Methoden zur Verfügung hydraulische Berechnung des Heizungssystems:

1. spezifische Verluste (Standardberechnung des Rohrdurchmessers);
2. um auf ein Äquivalent reduzierte Längen;
3. gemäß den Eigenschaften der Leitfähigkeit und des Widerstands;
4. Vergleich der dynamischen Drücke.

Die ersten beiden Methoden werden mit einem konstanten Temperaturabfall im Netzwerk verwendet.

Die letzten beiden helfen dabei, heißes Wasser über die Ringe des Systems zu verteilen, wenn der Temperaturunterschied im Netzwerk nicht mehr dem Unterschied in den Steigleitungen / Zweigen entspricht.