Obliczanie ogrzewania prywatnego domu
Modernizacja domu za pomocą systemu ogrzewania jest głównym elementem tworzenia komfortowych warunków do życia w domu.
W orurowaniu obwodu termicznego znajduje się wiele elementów, dlatego ważne jest, aby zwrócić uwagę na każdy z nich. Równie ważne jest prawidłowe obliczenie ogrzewania prywatnego domu, od którego w dużej mierze zależy sprawność urządzenia grzewczego, a także jego wydajność. A jak obliczyć system grzewczy zgodnie ze wszystkimi zasadami, dowiesz się z tego artykułu
A jak obliczyć system grzewczy zgodnie ze wszystkimi zasadami, dowiesz się z tego artykułu.
- Z czego wykonana jest jednostka grzewcza?
- Wybór elementu grzejnego
- Określenie mocy kotła
- Obliczanie liczby i objętości wymienników ciepła
- Co decyduje o liczbie grzejników
- Wzór i przykład obliczeń
- System ogrzewania rurociągów
- Instalacja urządzeń grzewczych
Obliczanie mocy systemu grzewczego według powierzchni mieszkania
Jednym z najszybszych i najłatwiejszych do zrozumienia sposobów określenia mocy systemu grzewczego jest obliczenie powierzchni pomieszczenia. Ta metoda jest szeroko stosowana przez sprzedawców kotłów grzewczych i grzejników. Obliczenie mocy systemu grzewczego według powierzchni odbywa się w kilku prostych krokach.
Możesz być zainteresowany informacjami-licznikami ciepła do ogrzewania
Krok 1. Zgodnie z planem lub budynkiem już wzniesionym wewnętrzną powierzchnię budynku określa się w metrach kwadratowych.
Krok 2. Otrzymaną liczbę mnoży się przez 100-150 - tyle watów całkowitej mocy systemu grzewczego potrzeba na każdy m2 mieszkania.
Krok 3. Następnie wynik mnoży się przez 1,2 lub 1,25 - jest to konieczne do stworzenia rezerwy mocy, aby system grzewczy był w stanie utrzymać komfortową temperaturę w domu nawet w przypadku najsilniejszych mrozów.
Krok 4. Ostateczna liczba jest obliczana i rejestrowana - moc systemu grzewczego w watach potrzebna do ogrzania konkretnego domu. Na przykład, aby utrzymać komfortową temperaturę w prywatnym domu o powierzchni 120 m2, potrzeba około 15 000 watów.
Rada! W niektórych przypadkach właściciele domków dzielą wewnętrzną powierzchnię mieszkania na część wymagającą poważnego ogrzewania oraz część, dla której jest to niepotrzebne. W związku z tym stosuje się dla nich różne współczynniki - na przykład dla salonów wynosi 100, a dla pomieszczeń technicznych - 50-75.
Krok 5. Zgodnie z już określonymi obliczonymi danymi wybiera się konkretny model kotła grzewczego i grzejników.
Obliczenie powierzchni domku zgodnie z jego planem. Zaznaczono również sieci instalacji grzewczej i miejsca montażu grzejników.
Tabela do obliczania mocy grzejników według powierzchni pomieszczenia
Należy rozumieć, że jedyną zaletą tej metody obliczania termicznego systemu grzewczego jest szybkość i prostota. Ponadto metoda ma wiele wad.
- Brak uwzględnienia klimatu na terenie budowy osiedla - dla Krasnodaru system grzewczy o mocy 100 W na metr kwadratowy będzie wyraźnie przesadny. A na Dalekiej Północy może to nie wystarczyć.
- Brak uwzględnienia wysokości pomieszczeń, rodzaju ścian i podłóg, z których są wznoszone - wszystkie te cechy poważnie wpływają na poziom ewentualnych strat ciepła, a co za tym idzie na wymaganą moc systemu grzewczego domu.
- Sama metoda obliczania systemu grzewczego według mocy została pierwotnie opracowana dla dużych obiektów przemysłowych i budynków mieszkalnych. Dlatego nie jest to poprawne dla pojedynczego domku.
- Brak uwzględnienia liczby okien i drzwi wychodzących na ulicę, a każdy z tych obiektów jest rodzajem „zimnego mostu”.
Czy więc sensowne jest stosowanie obliczeń systemu grzewczego według powierzchni? Tak, ale tylko jako wstępne oszacowanie, pozwalające przynajmniej zorientować się w problemie. Aby osiągnąć lepsze i dokładniejsze wyniki, należy skorzystać z bardziej złożonych metod.
Urządzenia grzewcze
Jak obliczyć ogrzewanie w prywatnym domu dla poszczególnych pomieszczeń i wybrać urządzenia grzewcze odpowiadające tej mocy?
Sam sposób obliczenia zapotrzebowania na ciepło dla oddzielnego pomieszczenia jest całkowicie identyczny z podanym powyżej.
Na przykład dla pokoju o powierzchni 12 m2 z dwoma oknami w domu, który opisaliśmy, obliczenia będą wyglądały następująco:
- Objętość pomieszczenia wynosi 12 * 3,5 = 42 m3.
- Podstawowa moc cieplna wyniesie 42 * 60 = 2520 watów.
- Dwa okna dodadzą do niego kolejne 200. 2520 + 200 = 2720.
- Współczynnik regionalny podwoi zapotrzebowanie na ciepło. 2720 * 2 = 5440 watów.
Jak przeliczyć wynikową wartość na liczbę sekcji grzejnika? Jak dobrać ilość i rodzaj konwektorów grzewczych?
Producenci zawsze wskazują moc cieplną konwektorów, grzejników płytowych itp. w towarzyszącej dokumentacji.
Tabela mocy do konwektorów VarmannMiniKon.
- W przypadku grzejników sekcyjnych niezbędne informacje można zwykle znaleźć na stronach internetowych dystrybutorów i producentów. Tam często można znaleźć kalkulator do przeliczania kilowatów w sekcji.
- Wreszcie, jeśli używasz grzejników sekcyjnych niewiadomego pochodzenia, o standardowym rozmiarze 500 milimetrów wzdłuż osi sutków, możesz skupić się na następujących uśrednionych wartościach:
Moc cieplna na sekcję, waty
W autonomicznym systemie grzewczym o umiarkowanych i przewidywalnych parametrach chłodziwa najczęściej stosuje się grzejniki aluminiowe. Ich przystępna cena bardzo przyjemnie łączy się z przyzwoitym wyglądem i dużym odprowadzaniem ciepła.
W naszym przypadku aluminiowe sekcje o mocy 200 watów będą wymagały 5440/200 = 27 (zaokrąglone).
Umieszczenie tak wielu sekcji w jednym pomieszczeniu nie jest prostym zadaniem.
Jak zawsze, istnieje kilka subtelności.
- Przy bocznym podłączeniu grzejnika wielosekcyjnego temperatura ostatnich sekcji jest znacznie niższa niż pierwsza; odpowiednio spada strumień ciepła z grzejnika. W rozwiązaniu problemu pomoże prosta instrukcja: podłącz grzejniki zgodnie ze schematem „od dołu do dołu”.
- Producenci wskazują moc cieplną dla delty temperatur między czynnikiem chłodzącym a pomieszczeniem przy 70 stopniach (na przykład 90 / 20C). Kiedy spadnie, strumień ciepła spadnie.
Specjalny przypadek
Często domowe rejestry stalowe są używane jako urządzenia grzewcze w domach prywatnych.
Uwaga: przyciągają nie tylko niskim kosztem, ale także wyjątkową wytrzymałością na rozciąganie, co jest bardzo przydatne przy podłączaniu domu do magistrali grzewczej. W autonomicznym systemie grzewczym ich atrakcyjność jest zniwelowana przez skromny wygląd i niewielką wymianę ciepła na jednostkę objętości grzejnika
Spójrzmy prawdzie w oczy - nie szczyt estetyki.
Niemniej jednak: jak oszacować moc cieplną rejestru o znanej wielkości?
Dla pojedynczej poziomej okrągłej rury oblicza się ją według wzoru Q = Pi * Dн * L * k * Dt, w którym:
- Q to przepływ ciepła;
- Pi - liczba „pi”, przyjmowana jako równa 3,1415;
- Dн - zewnętrzna średnica rury w metrach;
- L to jego długość (również w metrach);
- k - współczynnik przewodności cieplnej, który przyjmuje się równy 11,63 W / m2 * C;
- Dt to temperatura delta, czyli różnica między czynnikiem chłodzącym a powietrzem w pomieszczeniu.
W rejestratorze poziomym wielosekcyjnym przenoszenie ciepła ze wszystkich sekcji, z wyjątkiem pierwszej, jest mnożone przez 0,9, ponieważ oddają one ciepło do strumienia powietrza ogrzanego do góry przez pierwszą sekcję.
W rejestrze wielosekcyjnym, dolna sekcja wydziela najwięcej ciepła.
Obliczmy przenikanie ciepła czterosekcyjnego rejestru o średnicy przekroju 159 mm i długości 2,5 metra przy temperaturze chłodziwa 80 C i temperaturze powietrza w pomieszczeniu 18 C.
- Przenikanie ciepła pierwszej sekcji wynosi 3,1415 * 0,159 * 2,5 * 11,63 * (80-18) = 900 watów.
- Przenikanie ciepła każdej z pozostałych trzech sekcji wynosi 900 * 0,9 = 810 watów.
- Całkowita moc cieplna nagrzewnicy wynosi 900+ (810 * 3) = 3330 watów.
Obliczanie objętości zbiornika wyrównawczego do ogrzewania
Projekt zbiornika wyrównawczego
Aby zapewnić bezpieczną pracę systemu grzewczego, konieczne jest zainstalowanie specjalnego wyposażenia - odpowietrznika, zaworu spustowego i zbiornika wyrównawczego. Ten ostatni ma na celu kompensację rozszerzalności cieplnej ciepłej wody i obniżenie ciśnienia krytycznego do normalnych wartości.
Zamknięty zbiornik
Rzeczywista objętość naczynia wzbiorczego instalacji grzewczej nie jest stała. Wynika to z jego konstrukcji. W przypadku zamkniętych obiegów dostarczania ciepła instalowane są modele membranowe, podzielone na dwie komory. Jeden z nich jest wypełniony powietrzem z pewnym wskaźnikiem ciśnienia. Powinien być mniejszy niż krytyczny dla systemu grzewczego o 10% -15%. Druga część jest wypełniona wodą z odgałęzienia podłączonego do sieci.
Aby obliczyć objętość zbiornika wyrównawczego w systemie grzewczym, musisz znaleźć jego współczynnik napełnienia (Kzap). Wartość tę można pobrać z danych tabeli:
Tabela współczynników napełnienia naczynia wzbiorczego
Oprócz tego wskaźnika konieczne będzie określenie dodatkowych:
- Znormalizowany współczynnik rozszerzalności cieplnej wody w temperaturze + 85 ° C, E - 0,034;
- Całkowita objętość wody w systemie grzewczym, C;
- Inicjał (Rmin) i maksimum (Rmax) ciśnienie w rurach.
Dalsze obliczenia objętości zbiornika wyrównawczego dla systemu grzewczego są wykonywane zgodnie ze wzorem:
W przypadku zastosowania płynu niezamarzającego lub innej cieczy niezamarzającej do źródła ciepła wartość współczynnika rozszerzalności będzie o 10-15% wyższa. Zgodnie z tą metodą pojemność zbiornika wyrównawczego w systemie grzewczym można obliczyć z dużą dokładnością.
Objętości zbiornika wyrównawczego nie można uwzględnić w całkowitym zaopatrzeniu w ciepło. Są to wartości zależne, które są obliczane w ścisłej kolejności - najpierw ogrzewanie, a dopiero potem zbiornik wyrównawczy.
Otwórz zbiornik wyrównawczy
Otwórz zbiornik wyrównawczy
Aby obliczyć objętość otwartego zbiornika wyrównawczego w systemie grzewczym, można zastosować mniej czasochłonną technikę. Nakłada się na niego mniejsze wymagania, ponieważ w rzeczywistości konieczne jest kontrolowanie poziomu chłodziwa.
Głównym czynnikiem jest rozszerzalność cieplna wody wraz ze wzrostem szybkości jej nagrzewania. Wskaźnik ten wynosi 0,3% na każde + 10 ° С. Znając całkowitą objętość systemu grzewczego i tryb pracy termicznej, możesz obliczyć maksymalną objętość zbiornika. Należy pamiętać, że chłodziwo może być wypełnione tylko w 2/3. Załóżmy, że pojemność rur i grzejników wynosi 450 litrów, a maksymalna temperatura to + 90 ° C. Następnie zalecaną objętość zbiornika wyrównawczego oblicza się za pomocą następującego wzoru:
Vtank = 450 * (0,003 * 9) / 2/3 = 18 litrów.
Zaleca się zwiększenie uzyskanego wyniku o 10-15%. Wynika to z możliwych zmian w całkowitym obliczeniu objętości wody w systemie grzewczym podczas instalowania dodatkowych baterii i grzejników.
Jeśli otwarty zbiornik wyrównawczy pełni funkcje monitorowania poziomu chłodziwa, jego maksymalny poziom napełnienia określa zainstalowana dodatkowa boczna rura odgałęziona.
Wybór chłodziwa
Najczęściej woda jest używana jako płyn roboczy do systemów grzewczych. Jednak płyn niezamarzający może być skuteczną alternatywą. Taka ciecz nie zamarza, gdy temperatura otoczenia spadnie do poziomu krytycznego dla wody. Pomimo oczywistych zalet cena płynu niezamarzającego jest dość wysoka. Dlatego służy głównie do ogrzewania budynków o niewielkiej powierzchni.
Napełnianie instalacji grzewczych wodą wymaga wstępnego przygotowania takiego chłodziwa. Płyn należy przefiltrować, aby usunąć rozpuszczone sole mineralne.W tym celu można zastosować specjalistyczne chemikalia, które są dostępne w handlu. Ponadto całe powietrze musi zostać usunięte z wody w systemie grzewczym. W przeciwnym razie wydajność ogrzewania pomieszczeń może się zmniejszyć.
Dobrze wiedzieć o wydajności systemu grzewczego
Gdy właściciel domu lub mieszkania wykonał obliczenia i zna teraz objętość systemu grzewczego swojego domu, musi zadbać o prawidłowy wtrysk cieczy do zamkniętej konstrukcji grzewczej.
Obecnie istnieją dwie możliwości rozwiązania tego problemu:
- Korzystanie z pompy
... Możesz użyć sprzętu pompującego używanego podczas podlewania podwórka. W takim przypadku należy zwrócić uwagę na wskaźniki manometru (patrz zdjęcie tego urządzenia) i otworzyć elementy wylotowe powietrza systemu zaopatrzenia w ciepło. - Powaga
... W drugim przypadku system grzewczy jest napełniany od najwyższego punktu konstrukcji. Po otwarciu zaworu spustowego można zobaczyć moment, w którym płyn chłodzący zaczyna z niego wypływać.
Obliczanie objętości systemu grzewczego na wideo:
Obliczanie ilości wody w systemie grzewczym za pomocą kalkulatora online
Każdy system grzewczy ma wiele istotnych cech - nominalną moc cieplną, zużycie paliwa i objętość płynu chłodzącego. Obliczanie ilości wody w systemie grzewczym wymaga zintegrowanego i skrupulatnego podejścia. Możesz więc dowiedzieć się, który kocioł, jaką moc wybrać, określić objętość zbiornika wyrównawczego i wymaganą ilość płynu do napełnienia systemu.
Znaczna część cieczy znajduje się w rurociągach, które zajmują największą część w schemacie zaopatrzenia w ciepło.
Dlatego, aby obliczyć objętość wody, musisz znać charakterystykę rur, a najważniejszą z nich jest średnica, która określa pojemność cieczy w linii.
Jeśli obliczenia zostaną wykonane niepoprawnie, system nie będzie działał wydajnie, pomieszczenie nie nagrzeje się na odpowiednim poziomie. Kalkulator online pomoże w prawidłowym obliczeniu objętości systemu grzewczego.
Kalkulator objętości cieczy w układzie grzewczym
Rury o różnych średnicach mogą być stosowane w systemie grzewczym, zwłaszcza w obwodach kolektorów. Dlatego objętość cieczy oblicza się za pomocą następującego wzoru:
Objętość wody w systemie grzewczym można również obliczyć jako sumę jej składników:
Podsumowując, dane te pozwalają obliczyć większość objętości systemu grzewczego. Jednak oprócz rur w systemie grzewczym znajdują się inne elementy. Aby obliczyć objętość instalacji grzewczej, w tym wszystkie ważne elementy zaopatrzenia w ciepło, skorzystaj z naszego kalkulatora online objętości instalacji grzewczej.
Rada
Obliczenia za pomocą kalkulatora są bardzo łatwe. Konieczne jest wpisanie do tabeli parametrów dotyczących typu grzejników, średnicy i długości rur, ilości wody w kolektorze itp. Następnie należy kliknąć przycisk „Oblicz”, a program poda dokładną objętość systemu grzewczego.
Możesz sprawdzić kalkulator za pomocą powyższych wzorów.
Przykład obliczenia objętości wody w systemie grzewczym:
Wartości objętości różnych składników
Objętość wody w chłodnicy:
- grzejnik aluminiowy - 1 sekcja - 0,450 litra
- grzejnik bimetaliczny - 1 sekcja - 0,250 litra
- nowy akumulator żeliwny 1 sekcja - 1000 litrów
- stara bateria żeliwna 1 sekcja - 1700 litrów.
Objętość wody w 1 mb rury:
- ø15 (G ½ ") - 0,177 litra
- ø20 (G ¾ ") - 0,310 litra
- ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 litra
- ø32 (G 1¼ ") - 0,800 litra
- ø15 (G 1½ ") - 1250 litrów
- ø15 (G 2,0 ″) - 1,960 litra.
Aby obliczyć całą objętość cieczy w systemie grzewczym, należy również dodać objętość chłodziwa w kotle. Dane te są wskazane w dołączonym paszporcie urządzenia lub przyjmują przybliżone parametry:
- kocioł podłogowy - 40 litrów wody;
- kocioł ścienny - 3 litry wody.
Wybór kotła zależy bezpośrednio od objętości cieczy w systemie grzewczym pomieszczenia.
Główne rodzaje chłodziw
Istnieją cztery główne rodzaje płynów stosowanych do napełniania systemów grzewczych:
- Woda jest najprostszym i najtańszym nośnikiem ciepła, który można zastosować w dowolnych systemach grzewczych. Wraz z rurami polipropylenowymi, które zapobiegają parowaniu, woda staje się prawie wiecznym nośnikiem ciepła.
- Środek przeciw zamarzaniu - ten płyn chłodzący będzie kosztował więcej niż woda i jest stosowany w systemach nieregularnie ogrzewanych pomieszczeń.
- Płyny do przenoszenia ciepła na bazie alkoholu są kosztowną opcją napełniania systemu grzewczego. Wysokiej jakości płyn zawierający alkohol zawiera od 60% alkoholu, około 30% wody, a około 10% objętości to inne dodatki. Takie mieszanki mają doskonałe właściwości przeciw zamarzaniu, ale są łatwopalne.
- Olej - jest stosowany jako nośnik ciepła tylko w specjalnych kotłach, ale praktycznie nie jest stosowany w systemach grzewczych, ponieważ działanie takiego systemu jest bardzo drogie. Ponadto olej nagrzewa się przez bardzo długi czas (wymagane jest podgrzanie do min.120 ° C), co jest technologicznie bardzo niebezpieczne, a taki płyn bardzo długo stygnie, utrzymując wysoką temperaturę w pomieszczeniu.
Podsumowując, należy stwierdzić, że w przypadku modernizacji systemu grzewczego, montażu rur lub baterii, należy przeliczyć jego całkowitą objętość, zgodnie z nową charakterystyką wszystkich elementów systemu.
Procedura obliczania objętości systemu grzewczego
Jeśli Twój system grzewczy składa się z rur o średnicy 80-100 mm, jak to często ma miejsce w systemie grzewczym typu otwartego, powinieneś przejść do następnej pozycji - obliczenia rur. Jeśli Twój system grzewczy wykorzystuje standardowe grzejniki, lepiej zacząć od nich.
Obliczanie objętości chłodziwa w grzejnikach
Oprócz tego, że grzejniki są różnych typów, mają również różne wysokości. Dla określanie objętości chłodziwa w grzejnikach wygodnie jest najpierw policzyć liczbę sekcji tego samego rozmiaru i typu i pomnożyć je przez wewnętrzną objętość jednej sekcji.
Tabela 1. Objętość wewnętrzna 1 sekcji grzejnika w litrach, w zależności od wielkości i materiału grzejnika.
Materiał grzejnika | Odległość między środkami do podłączenia grzejników, mm | ||
300 | 350 | 500 | |
Objętość, l | |||
Aluminium | — | 0,36 | 0,44 |
Bimetal | — | 0,16 | 0,2 |
Żeliwo | 1,11 | — | 1,45 |
Aby uprościć obliczenia, dane dotyczące objętości jednej sekcji są zestawione w tabeli w zależności od rodzaju i wysokości grzejnika.
Przykład.
Istnieje 5 aluminiowych grzejników w 7 sekcjach, odległość połączenia między środkami wynosi 500 mm. Konieczne jest znalezienie objętości.
Liczymy. 5x7x0,44 = 15,4 litra.
Obliczanie objętości chłodziwa w rurach grzewczych
Dla obliczenie objętości chłodziwa w rurach grzewczych konieczne jest określenie całkowitej długości wszystkich rur tego samego typu i pomnożenie jej przez wewnętrzną objętość 1 mb. rury o odpowiedniej średnicy.
Należy zauważyć że wewnętrzna objętość rur wykonanych z polipropylenu, metalu-tworzywa sztucznego i stali różni się... Tabela 2 przedstawia charakterystykę stalowych rur grzewczych.
Tabela 2. Objętość wewnętrzna 1 metra rury stalowej.
Średnica, cale | Średnica zewnętrzna, mm | Średnica wewnętrzna, mm | objętość, m3 | Objętość, l |
1/2» | 21,3 | 15 | 0,00018 | 0,177 |
3/4» | 26,8 | 20 | 0,00031 | 0,314 |
1» | 33,5 | 25 | 0,00049 | 0,491 |
1 1/4» | 42,3 | 32 | 0,00080 | 0,804 |
1 1/2» | 48 | 40 | 0,00126 | 1,257 |
2» | 60 | 50 | 0,00196 | 1,963 |
2 1/2» | 75,5 | 70 | 0,00385 | 3,848 |
3» | 88,5 | 80 | 0,00503 | 5,027 |
3 1/2» | 101,3 | 90 | 0,00636 | 6,362 |
4» | 114 | 100 | 0,00785 | 7,854 |
Tabela 3 przedstawia charakterystykę wzmocnionych rur polipropylenowych, najczęściej stosowanych do ogrzewania PN20.
Tabela 3. Objętość wewnętrzna 1 m rury polipropylenowej.
Średnica zewnętrzna, mm | Średnica wewnętrzna, mm | objętość, m3 | Objętość, l |
20 | 13,2 | 0,00014 | 0,137 |
25 | 16,4 | 0,00022 | 0,216 |
32 | 21,2 | 0,00035 | 0,353 |
40 | 26,6 | 0,00056 | 0,556 |
50 | 33,4 | 0,00088 | 0,876 |
63 | 42 | 0,00139 | 0,139 |
75 | 50 | 0,00196 | 1,963 |
90 | 60 | 0,00283 | 2,827 |
110 | 73,4 | 0,00423 | 4,231 |
Tabela 4 przedstawia charakterystykę rur ze wzmocnionego tworzywa sztucznego.
Tabela 4. Objętość wewnętrzna 1 metra rury metalowo-plastikowej.
Średnica zewnętrzna, mm | Średnica wewnętrzna, mm | objętość, m3 | Objętość, l |
16 | 12 | 0,00011 | 0,113 |
20 | 16 | 0,00020 | 0,201 |
26 | 20 | 0,00031 | 0,314 |
32 | 26 | 0,00053 | 0,531 |
40 | 33 | 0,00086 | 0,855 |
Parametry przeciw zamarzaniu i rodzaje płynów chłodniczych
Podstawą do produkcji płynu niezamarzającego jest glikol etylenowy lub glikol propylenowy.Substancje te w czystej postaci są bardzo agresywnymi mediami, ale dodatkowe dodatki sprawiają, że płyn niezamarzający nadaje się do stosowania w systemach grzewczych. Stopień odporności na korozję, żywotność, a tym samym ostateczny koszt zależą od wprowadzonych dodatków.
Głównym zadaniem dodatków jest ochrona przed korozją. Mając niską przewodność cieplną, warstwa rdzy staje się izolatorem ciepła. Jego cząsteczki przyczyniają się do zatykania kanałów, wyłączają pompy obiegowe i prowadzą do nieszczelności i uszkodzeń w systemie grzewczym.
Ponadto zwężenie wewnętrznej średnicy rurociągu pociąga za sobą opór hydrodynamiczny, dzięki czemu zmniejsza się prędkość chłodziwa, a zużycie energii wzrasta.
Środek przeciw zamarzaniu ma szeroki zakres temperatur (od -70 ° C do + 110 ° C), ale zmieniając proporcje wody i koncentratu, można uzyskać płyn o innej temperaturze zamarzania. Pozwala to na używanie przerywanego ogrzewania i włączanie ogrzewania pomieszczenia tylko wtedy, gdy jest to potrzebne. Z reguły środek przeciw zamarzaniu jest oferowany w dwóch rodzajach: z temperaturą zamarzania nie wyższą niż -30 ° C i nie wyższą niż -65 ° C.
W przemysłowych instalacjach chłodniczych i klimatyzacyjnych, a także w instalacjach technicznych bez specjalnych wymagań środowiskowych stosowany jest środek przeciw zamarzaniu na bazie glikolu etylenowego z dodatkami antykorozyjnymi. Wynika to z toksyczności roztworów. Do ich stosowania wymagane są zbiorniki wyrównawcze typu zamkniętego; stosowanie w kotłach dwuprzewodowych jest niedozwolone.
Inne możliwości zastosowania uzyskał roztwór na bazie glikolu propylenowego. Jest to przyjazna dla środowiska i bezpieczna kompozycja stosowana w budownictwie spożywczym, perfumeryjnym i mieszkalnym. Wszędzie tam, gdzie wymagane jest zapobieganie możliwości przedostania się toksycznych substancji do gleby i wód gruntowych.
Kolejnym rodzajem jest glikol trietylenowy, który jest stosowany w warunkach wysokiej temperatury (do 180 ° C), ale jego parametry nie są powszechnie stosowane.
Jak obliczyć współczynnik rozszerzalności
Obliczając objętość systemu grzewczego, należy zwrócić uwagę na współczynnik rozszerzalności cieczy używanej jako nośnik ciepła. Ten parametr można scharakteryzować dwoma wartościami w zależności od rodzaju zainstalowanego urządzenia grzewczego.
W przypadku zastosowania wody jako nośnika ciepła w systemie grzewczym współczynnik rozszerzalności wynosi 4%, a dla glikolu etylenowego 4,4%.
Istnieją inne, mniej dokładne sposoby obliczania objętości systemu grzewczego. Na przykład można użyć wskaźnika mocy urządzenia grzewczego: przyjmuje się, że 1 kW odpowiada 15 litrom chłodziwa. Dlatego, aby poznać przybliżoną pojemność wszystkich elementów konstrukcji grzewczej, konieczne jest poznanie wydajności systemu zaopatrzenia w ciepło.
Często nie jest wymagana znajomość dokładnej objętości grzejnika, kotła lub rurociągu. Jako przykład zostanie rozważony konkretny przypadek. Całkowita moc całej konstrukcji grzewczej wynosi 60 kW, wówczas jej całkowitą objętość oblicza się w następujący sposób: VS = 60x15 = 900 litrów.
Należy pamiętać, że instalacja nowoczesnych elementów systemu zaopatrzenia w ciepło, takich jak baterie, rury, kocioł, w pewnym stopniu przyczynia się do zmniejszenia jego całkowitej objętości. Szczegółowe informacje o wydajności grzejnika lub innych elementów konstrukcji grzewczej zawarte są w dokumentacji technicznej dostarczanej przez producentów do ich produktów.
Wymagania dotyczące chłodziwa
Musisz od razu zrozumieć, że nie ma idealnego chłodziwa. Te rodzaje płynów chłodzących, które istnieją obecnie, mogą pełnić swoje funkcje tylko w określonym zakresie temperatur. Jeśli wyjdziesz poza ten zakres, charakterystyka jakości chłodziwa może się radykalnie zmienić.
Nośnik ciepła do ogrzewania musi mieć takie właściwości, które pozwolą określonej jednostce czasu na przekazanie jak największej ilości ciepła. Lepkość chłodziwa w dużej mierze decyduje o tym, jaki będzie miał wpływ na pompowanie chłodziwa przez system grzewczy w określonym przedziale czasu. Im wyższa lepkość chłodziwa, tym lepsze właściwości.
Właściwości fizyczne chłodziwa
Płyn chłodzący nie powinien powodować korozji materiału, z którego wykonane są rury lub urządzenia grzewcze.
Jeśli ten warunek nie zostanie spełniony, wybór materiałów stanie się bardziej ograniczony. Oprócz powyższych właściwości chłodziwo musi mieć również właściwości smarne. Od tych cech zależy wybór materiałów, z których wykonane są różne mechanizmy i pompy obiegowe.
Ponadto płyn chłodzący musi być bezpieczny ze względu na takie cechy jak: temperatura zapłonu, wydzielanie substancji toksycznych, wyrzut oparów. Ponadto chłodziwo nie powinno być zbyt drogie, studiując recenzje, możesz zrozumieć, że nawet jeśli system działa wydajnie, nie usprawiedliwi się z finansowego punktu widzenia.
Film przedstawiający napełnianie układu płynem chłodzącym i jego wymianę w układzie ogrzewania można obejrzeć poniżej.
Obliczanie zużycia wody do ogrzewania System grzewczy
»Obliczenia grzewcze
Projekt ogrzewania obejmuje kocioł, układ przyłączeniowy, doprowadzenie powietrza, termostaty, kolektory, łączniki, naczynie wzbiorcze, akumulatory, pompy podwyższające ciśnienie, rury.
Każdy czynnik jest zdecydowanie ważny. Dlatego wybór części instalacyjnych musi być wykonany prawidłowo. W otwartej zakładce postaramy się pomóc Ci dobrać niezbędne elementy instalacyjne do Twojego mieszkania.
Instalacja grzewcza dworu obejmuje ważne urządzenia.
Strona 1
Szacunkowe natężenie przepływu wody w sieci, kg / h, w celu określenia średnic rur w sieciach ciepłowniczych z wysokiej jakości regulacją dopływu ciepła, należy określić osobno dla ogrzewania, wentylacji i dostarczania ciepłej wody według wzorów:
do ogrzewania
(40)
maksymalny
(41)
w zamkniętych systemach grzewczych
średnia godzinowa, z równoległym obwodem do podłączenia podgrzewaczy wody
(42)
maksymalnie, z równoległym obwodem do podłączenia podgrzewaczy wody
(43)
średnia godzinowa, z dwustopniowymi schematami podłączeń dla podgrzewaczy wody
(44)
maksymalnie, z dwustopniowymi schematami połączeń dla podgrzewaczy wody
(45)
Ważny
We wzorach (38-45) obliczone strumienie ciepła są podane w W, pojemność cieplna c jest równa. Te wzory są obliczane etapami dla temperatur.
Całkowite szacunkowe zużycie wody sieciowej, kg / h, w dwururowych sieciach ciepłowniczych w otwartych i zamkniętych systemach zaopatrzenia w ciepło z wysokiej jakości regulacją dostaw ciepła, należy określić według wzoru:
(46)
Współczynnik k3, biorąc pod uwagę udział średniego godzinowego zużycia wody na zaopatrzenie w ciepłą wodę przy regulacji obciążenia grzewczego, należy przyjąć zgodnie z tabelą nr 2.
Tabela 2. Wartości współczynników
r-Promień koła równego połowie średnicy, m
Q-natężenie przepływu wody m 3 / s
D-Średnica wewnętrzna rury, m
V-prędkość przepływu chłodziwa, m / s
Odporność na ruch chłodziwa.
Jakikolwiek płyn chłodzący poruszający się wewnątrz rury stara się zatrzymać jej ruch. Siła przyłożona do zatrzymania ruchu chłodziwa to siła oporu.
Opór ten nazywany jest spadkiem ciśnienia. Oznacza to, że poruszający się nośnik ciepła przez rurę o określonej długości traci głowę.
Głowa jest mierzona w metrach lub w ciśnieniach (Pa). Dla wygody konieczne jest użycie liczników w obliczeniach.
Przepraszam, ale jestem przyzwyczajony do określania utraty głowy w metrach. 10 metrów słupa wody tworzy 0,1 MPa.
Aby lepiej zrozumieć znaczenie tego materiału, radzę postępować zgodnie z rozwiązaniem problemu.
Cel 1.
W rurze o średnicy wewnętrznej 12 mm woda płynie z prędkością 1 m / s. Znajdź koszt.
Decyzja:
Musisz użyć powyższych formuł:
Zalety i wady wody
Niewątpliwą zaletą wody jest najwyższa pojemność cieplna spośród innych cieczy. Wymaga znacznej ilości energii do jego ogrzania, ale jednocześnie pozwala na przekazanie znacznej ilości ciepła podczas chłodzenia. Jak pokazują obliczenia, po podgrzaniu 1 litra wody do temperatury 95 ° C i schłodzeniu do 70 ° C uwolnione zostanie 25 kcal ciepła (1 kaloria to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 g wody na 1 ° C).
Wyciek wody podczas rozhermetyzowania systemu grzewczego nie będzie miał negatywnego wpływu na zdrowie i samopoczucie. Aby przywrócić początkową objętość płynu chłodzącego w układzie, wystarczy dodać brakującą ilość wody do zbiornika wyrównawczego.
Wady obejmują zamarzanie wody. Po uruchomieniu systemu wymagany jest stały monitoring jego płynnej pracy. Jeśli zajdzie konieczność wyjazdu na długi czas lub z jakiegoś powodu dostawa energii elektrycznej lub gazu zostanie przerwana, będziesz musiał spuścić chłodziwo z systemu grzewczego. W przeciwnym razie, w niskich temperaturach, zamarznięciu, woda rozszerzy się, a system pęknie.
Kolejną wadą jest możliwość powodowania korozji wewnętrznych elementów instalacji grzewczej. Woda, która nie jest odpowiednio przygotowana, może zawierać podwyższony poziom soli i minerałów. Po podgrzaniu przyczynia się to do pojawienia się opadów atmosferycznych i odkładania się kamienia na ścianach elementów. Wszystko to prowadzi do zmniejszenia wewnętrznej objętości systemu i zmniejszenia wymiany ciepła.
Aby uniknąć tej wady lub ją zminimalizować, uciekają się do oczyszczania i zmiękczania wody, wprowadzając do jej składu specjalne dodatki lub stosując inne metody.
Gotowanie to najprostszy i najbardziej znany sposób dla każdego. Podczas przetwarzania znaczna część zanieczyszczeń osadza się w postaci zgorzeliny na dnie pojemnika.
Metodą chemiczną do wody dodaje się pewną ilość wapna gaszonego lub sody kalcynowanej, co prowadzi do powstania szlamu. Po zakończeniu reakcji chemicznej osad usuwa się przez filtrację wody.
W deszczu lub wodzie stopionej jest mniej zanieczyszczeń, ale w przypadku systemów grzewczych najlepszą opcją byłaby woda destylowana, w której tych zanieczyszczeń nie ma.
Jeśli nie ma chęci radzenia sobie z niedociągnięciami, warto pomyśleć o alternatywnym rozwiązaniu.
Zbiornik wyrównawczy
W tym przypadku istnieją dwie metody obliczeniowe - prosta i dokładna.
Prosty obwód
Proste obliczenie jest całkowicie proste: objętość zbiornika wyrównawczego jest równa 1/10 objętości chłodziwa w obwodzie.
Skąd wziąć wartość objętości płynu chłodzącego?
Oto kilka najprostszych rozwiązań:
- Napełnij obwód wodą, upuść powietrze, a następnie spuść całą wodę przez odpowietrznik do dowolnego naczynia pomiarowego.
- Ponadto zgrubną objętość zbilansowanego systemu można obliczyć na podstawie 15 litrów chłodziwa na kilowat mocy kotła. Tak więc w przypadku kotła 45 kW system będzie miał około 45 * 15 = 675 litrów chłodziwa.
Dlatego w tym przypadku rozsądnym minimum byłby zbiornik wyrównawczy dla systemu grzewczego o pojemności 80 litrów (zaokrąglony do wartości standardowej).
Standardowe objętości zbiorników wyrównawczych.
Dokładny schemat
Dokładniej, możesz obliczyć objętość zbiornika wyrównawczego własnymi rękami, korzystając ze wzoru V = (Vt x E) / D, w którym:
- V to żądana wartość w litrach.
- Vt to całkowita objętość chłodziwa.
- E jest współczynnikiem rozszerzalności chłodziwa.
- D to współczynnik sprawności zbiornika wyrównawczego.
Współczynnik rozszerzalności wody i słabych mieszanin wodno-glikolowych można odczytać z poniższej tabeli (po podgrzaniu od temperatury początkowej +10 C):
A oto współczynniki dla chłodziw o wysokiej zawartości glikolu.
Współczynnik sprawności zbiornika można obliczyć ze wzoru D = (Pv - Ps) / (Pv + 1), w którym:
Pv - maksymalne ciśnienie w obwodzie (zawór bezpieczeństwa).
Wskazówka: zwykle przyjmuje się, że wynosi 2,5 kgf / cm2.
Ps - ciśnienie statyczne obwodu (jest to jednocześnie ciśnienie ładowania zbiornika). Oblicza się go jako 1/10 różnicy w metrach między poziomem położenia zbiornika a górnym punktem obwodu (nadciśnienie 1 kgf / cm2 podnosi słup wody o 10 metrów). Ciśnienie równe Ps jest wytwarzane w komorze powietrznej zbiornika przed napełnieniem układu.
Jako przykład obliczymy wymagania zbiornika dla następujących warunków:
- Różnica wysokości między zbiornikiem a górnym punktem konturu wynosi 5 metrów.
- Moc kotła grzewczego w domu wynosi 36 kW.
- Maksymalne podgrzewanie wody to 80 stopni (od 10 do 90C).
- Współczynnik sprawności zbiornika wyniesie (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.
Zamiast obliczać współczynnik, możesz wziąć go z tabeli.
- Objętość chłodziwa w ilości 15 litrów na kilowat wynosi 15 * 36 = 540 litrów.
- Współczynnik rozszerzalności wody po podgrzaniu do 80 stopni wynosi 3,58% lub 0,0358.
- Zatem minimalna objętość zbiornika wynosi (540 * 0,0358) / 0,57 = 34 litry.
Kalkulator do obliczania całkowitej objętości systemu grzewczego
Czasami właściciele domów lub mieszkań, w których zainstalowano autonomiczne ogrzewanie wody, istnieje potrzeba dokładnego określenia całkowitej objętości systemu. Najczęściej wynika to z konieczności przeprowadzenia pewnej konserwacji zapobiegawczej i rutynowej, podczas której konieczne będzie całkowite opróżnienie układu, a następnie napełnienie go nowym płynem chłodzącym. Przy używaniu zwykłej wody może to nie być aż tak istotne (choć pożądane jest odpowiednie przygotowanie jej do takiej „misji”), ale przy zakupie specjalnego płynu chłodzącego, który może być drogi, nie można obejść się bez znajomości objętości do zaplanowania zakup.
Kalkulator do obliczania całkowitej objętości systemu grzewczego
Informacje o objętości systemu grzewczego są czasami potrzebne do innych potrzeb. Na przykład ta wartość jest wymagana bezbłędnie do prawidłowego doboru zbiornika wyrównawczego. Niektóre obliczenia wykonywane podczas modernizacji systemu i wymiany jednego lub drugiego wyposażenia mogą również wymagać zastąpienia tej wartości we wzorach ciepłowniczych. Jednym słowem, znajomość takiego parametru nigdy nie będzie zbyteczna. A kalkulator do obliczania całkowitej objętości systemu grzewczego znajdującego się poniżej pomoże to ustalić.
Ceny zbiorników wyrównawczych
zbiornik wyrównawczy
W trakcie obliczeń mogą pojawić się niejasności - w tym przypadku niezbędne wyjaśnienia znajdują się pod kalkulatorem.
Kalkulator do obliczania całkowitej objętości systemu grzewczego
Przejdź do obliczeń
Objaśnienia dotyczące wykonywania obliczeń
Jeśli więc nie ma możliwości eksperymentalnego zmierzenia objętości systemu grzewczego (na przykład ostrożnie napełniając go z źródła wody, wycięciem odczytów wodomierza), będziesz musiał wykonać matematyczne obliczenia. Sprowadzają się do tego, że przeprowadza się sumowanie objętości wszystkich urządzeń i obwodów rurowych zainstalowanych w systemie. Niektóre wartości powinny być już znane, resztę można obliczyć za pomocą wzorów geometrycznych objętości.
- Objętość wymiennika ciepła kotła - ta wartość zawsze znajduje się w dokumentacji technicznej dowolnego modelu.
- Objętość zbiornika wyrównawczego. On też musi być znany właścicielom. Fakt, że żaden zbiornik nigdy nie powinien być napełniany do góry, jest brany pod uwagę w programie kalkulatora.
Nawiasem mówiąc, czasami konieczne jest rozwiązanie nieco innego problemu - sprawdzenie objętości systemu bez zbiornika wyrównawczego, właśnie w celu jego prawidłowego doboru. W takim przypadku suwak „Objętość naczynia wzbiorczego” musi być ustawiony na „0”, a wynikowa wartość końcowa stanie się punktem wyjścia do wyboru optymalnego modelu.
Jak obliczany jest zbiornik wyrównawczy?
To niezbędny element systemu grzewczego, który musi w pełni odpowiadać swoim parametrom. Jak obliczyć wymaganą objętość przeponowego naczynia wzbiorczego - przeczytaj w publikacji poświęconej stworzeniu zamknięte systemy grzewcze.
- Następną pozycją jest ilość zainstalowanych wymienników ciepła. W przypadku akumulatorów składanych można określić liczbę sekcji i ich rodzaj - objętość najpopularniejszych grzejników została już wprowadzona do programu obliczeniowego. Jeżeli grzejniki lub konwektory są nierozłączne, ich pojemność jest wskazana zgodnie z paszportem i odpowiednio liczbą urządzeń.
Jeśli w domu zainstalowano podgrzewane podłogi, obliczenia zostaną przeprowadzone na podstawie całkowitej długości obwodów i rodzaju użytych do tego rur. Baza danych programu zawiera niezbędne parametry dla konturów wykonanych z rur metalowo-plastikowych oraz dla niewzmocnionego PEX - z usieciowanego polietylenu.
- Znaczna część całkowitej objętości systemu grzewczego zawsze spada na obwody - rury zasilające i powrotne. Charakterystyczne jest, że podczas montażu często stosuje się różne typy, nie tylko ze względu na średnicę zewnętrzną, ale także pod względem materiału wykonania. A ponieważ średnice wewnętrzne różnych typów mogą się znacznie różnić (ze względu na różną grubość ścianki przy równych średnicach zewnętrznych), wpływa to również na objętości.
Jest to brane pod uwagę w algorytmie obliczeniowym. Konieczne jest tylko wcześniejsze zmierzenie długości odcinków każdego rodzaju rury, a następnie wskazanie ich w odpowiednich polach do wprowadzenia danych kalkulatora. Na przykład system wykorzystuje rury stalowe VGP. W kalkulatorze zauważamy, że tak, są one dostępne - i pojawia się grupa suwaków, w której pozostaje tylko wpisać długość odcinków dla każdej z ich istniejących standardowych średnic. Jeśli w systemie nie ma średnicy, pozostaje domyślna długość, czyli „0”.
W ten sam sposób wprowadzanie danych i liczenie objętości jest zorganizowane dla innych typów - rur metalowo-plastikowych i wzmocnionych polipropylenem.
- W systemie grzewczym można również zamontować inne urządzenia, które zawierają określoną objętość chłodziwa - są to fabryczne kolektory, zbiorniki buforowe (akumulatory ciepła), kotły, rozdzielacze hydrauliczne. Jeśli jest taki sprzęt, to wystarczy wybrać odpowiednią pozycję w kalkulatorze, aby pojawiło się dodatkowe okno do wpisania wartości paszportowej objętości urządzenia (jednego lub kilku naraz - łącznie).
Kalkulator pokaże ostateczną wartość w litrach.
Prawidłowe obliczenie chłodziwa w systemie grzewczym
Zgodnie z ogółem cech zwykła woda jest niekwestionowanym liderem wśród nośników ciepła. Najlepiej jest używać wody destylowanej, chociaż odpowiednia jest również woda przegotowana lub uzdatniona chemicznie - do strącania rozpuszczonych w wodzie soli i tlenu.
Jeśli jednak istnieje możliwość, że temperatura w pomieszczeniu z systemem grzewczym spadnie na chwilę poniżej zera, to woda nie będzie działać jako nośnik ciepła. Jeśli zamarznie, to wraz ze wzrostem objętości istnieje duże prawdopodobieństwo nieodwracalnego uszkodzenia systemu grzewczego. W takich przypadkach stosuje się płyn chłodzący na bazie płynu niezamarzającego.
Metoda obliczania objętości zbiornika z membraną rozprężną dla systemu grzewczego:
Poniższe obliczenia dotyczą indywidualnych systemów grzewczych i są znacznie uproszczone. Jego dokładność wynosi 10%. Uważamy, że to wystarczy.
1. Określ, jakiego rodzaju cieczy będziesz używać jako nośnika ciepła. Jako przykład obliczeń weźmiemy wodę jako nośnik ciepła. Przyjmuje się, że współczynnik rozszerzalności cieplnej wody wynosi 0,034 (odpowiada to temperaturze 85oС)
2. Określić ilość wody w układzie. W przybliżeniu można to obliczyć w zależności od mocy kotła na poziomie 15 litrów na każdy kilowat mocy. Na przykład przy mocy kotła 40 kW objętość wody w systemie wyniesie 600 litrów.
3.Określić wartość maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia w systemie grzewczym. Ustawiany jest przez próg zaworu bezpieczeństwa w instalacji grzewczej.
4. Również w obliczeniach przyjęto wartość początkowego ciśnienia powietrza w zbiorniku wyrównawczym Po. Ciśnienie P0 nie może być mniejsze niż ciśnienie żyrostatyczne instalacji grzewczej w miejscu umieszczenia naczynia wzbiorczego
5. Całkowitą objętość rozszerzalności V można obliczyć ze wzoru:
V = (e x C) / (1 - (Po / Pmax))
6. Musisz wybrać zbiornik, zaokrąglając obliczoną objętość (większy zbiornik nie uszkodzi)
7. Teraz wybierzmy zbiornik, który kompensuje tę objętość. Biorąc pod uwagę, że współczynnik napełnienia wodą zbiornika wyrównawczego ze stałą niewymienną membraną w tych warunkach wynosi 0,5 (tabela), wówczas 80-litrowy zbiornik wyrównawczy jest odpowiedni dla rozpatrywanego systemu:
80 litrów x 0,5 = 40 litrów
Współczynnik napełnienia (objętość użytkowa) przeponowego naczynia wzbiorczego
Maksymalne ciśnienie w układzie Pmax, bar
Ciśnienie początkowe w zbiorniku, Ro bar | ||||||||
0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | |
1 | 0,25 | — | — | — | — | — | — | — |
1,5 | 0,40 | 0,20 | — | — | — | — | — | — |
2,0 | 0,50 | 0,33 | 0,16 | — | — | — | — | — |
2,5 | 0,58 | 0,42 | 0,28 | 0,14 | — | — | — | — |
3,0 | 0,62 | 0,50 | 0,37 | 0,25 | 0,12 | — | — | — |
3,5 | 0,67 | 0,55 | 0,44 | 0,33 | 0,22 | — | — | — |
4,0 | 0,70 | 0,60 | 0,50 | 0,40 | 0,30 | 0,20 | — | — |
4,5 | — | 0,63 | 0,54 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 0,18 | — |
5,0 | — | — | 0,58 | 0,50 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | 0,16 |
5,5 | — | — | 0,62 | 0,54 | 0,47 | 0,38 | 0,30 | 0,23 |
6,0 | — | — | — | 0,57 | 0,50 | 0,42 | 0,35 | 0,28 |
Pompa cyrkulacyjna
Dla nas ważne są dwa parametry: wysokość podnoszenia tworzona przez pompę i jej wydajność.
Na zdjęciu pompa w obiegu grzewczym.
Przy nacisku wszystko nie jest proste, ale bardzo proste: kontur o dowolnej długości rozsądnej dla prywatnego domu będzie wymagał ciśnienia nie większego niż minimum 2 metry dla urządzeń budżetowych.
Odniesienie: spadek z 2 metrów powoduje cyrkulację systemu grzewczego 40-osobowego budynku.
Najprostszym sposobem doboru wydajności jest pomnożenie objętości płynu chłodzącego w układzie przez 3: obwód należy obracać trzy razy na godzinę. Tak więc w układzie o pojemności 540 litrów wystarczy pompa o wydajności 1,5 m3 / h (z zaokrągleniem).
Dokładniejsze obliczenia przeprowadza się za pomocą wzoru G = Q / (1,163 * Dt), w którym:
- G - wydajność w metrach sześciennych na godzinę.
- Q to moc kotła lub sekcji obwodu, w którym ma być zapewniona cyrkulacja, w kilowatach.
- 1,163 to współczynnik związany ze średnią pojemnością cieplną wody.
- Dt to delta temperatur między zasilaniem i powrotem obwodu.
Podpowiedź: dla systemu autonomicznego standardowe parametry to 70/50 C.
Przy znanej mocy cieplnej kotła 36 kW i delcie temperatury 20 C wydajność pompy powinna wynosić 36 / (1,163 * 20) = 1,55 m3 / h.
Czasami pojemność jest wskazywana w litrach na minutę. Łatwo to przeliczyć.
Obliczanie objętości chłodziwa w rurach i kotle
Elementy systemu grzewczego
Punktem wyjścia do obliczenia właściwości technicznych komponentów jest obliczenie objętości wody w systemie grzewczym. W rzeczywistości jest to suma pojemności wszystkich elementów, od wymiennika ciepła kotła po akumulatory.
Jak samodzielnie obliczyć objętość systemu grzewczego, bez udziału specjalistów lub korzystania ze specjalnych programów? Aby to zrobić, potrzebny jest układ komponentów i ich ogólna charakterystyka. Te parametry określą całkowitą wydajność systemu.
Objętość wody w rurociągu
Znaczna część wody znajduje się w rurociągach. Zajmują dużą część schematu zaopatrzenia w ciepło. Jak obliczyć objętość chłodziwa w systemie grzewczym i jakie cechy rur musisz wiedzieć? Najważniejszą z nich jest średnica żyłki. To on określi pojemność wody w rurach. Aby obliczyć, wystarczy pobrać dane z tabeli.
Średnica rury, mm | Wydajność l / mb |
20 | 0,137 |
25 | 0,216 |
32 | 0,353 |
40 | 0,555 |
50 | 0,865 |
W systemie grzewczym można stosować rury o różnych średnicach. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku obwodów kolektora. Dlatego objętość wody w systemie grzewczym oblicza się według następującego wzoru:
Vtot = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...
Gdzie Vtot - całkowita pojemność wodna rurociągów, l, Vtr - objętość płynu chłodzącego w 1 mb. rury o określonej średnicy, Ltr - całkowita długość linii z danym odcinkiem.
Łącznie te dane pozwolą obliczyć większość objętości systemu grzewczego.Ale oprócz rur istnieją inne elementy zaopatrzenia w ciepło.
W przypadku rur z tworzyw sztucznych średnicę oblicza się zgodnie z wymiarami ścian zewnętrznych, a dla rur metalowych - zgodnie z wewnętrznymi. Może to mieć znaczenie w przypadku systemów termicznych na duże odległości.
Obliczanie objętości kotła grzewczego
Wymiennik ciepła kotła grzewczego
Prawidłową objętość kotła grzewczego można znaleźć tylko na podstawie danych paszportu technicznego. Każdy model tego grzejnika ma swoje unikalne cechy, które często się nie powtarzają.
Kocioł stojący może być duży. Dotyczy to zwłaszcza modeli na paliwo stałe. W rzeczywistości chłodziwo nie zajmuje całej objętości kotła grzewczego, ale tylko niewielką jego część. Cała ciecz znajduje się w wymienniku ciepła - konstrukcji wymaganej do przeniesienia energii cieplnej ze strefy spalania paliwa do wody.
Jeśli instrukcje z urządzenia grzewczego zostaną utracone, przybliżona wydajność wymiennika ciepła może zostać przyjęta do błędnych obliczeń. Zależy to od mocy i modelu kotła:
- Modele wolnostojące mogą pomieścić od 10 do 25 litrów wody. Średnio kocioł na paliwo stałe o mocy 24 kW zawiera około 20 litrów w wymienniku ciepła. płyn chłodzący;
- Naścienne gazowe są mniej pojemne - od 3 do 7 litrów.
Biorąc pod uwagę parametry do obliczania objętości chłodziwa w systemie grzewczym, można pominąć wydajność wymiennika ciepła kotła. Liczba ta waha się od 1% do 3% całkowitego zaopatrzenia w ciepło w prywatnym domu.
Bez okresowego czyszczenia ogrzewania zmniejsza się przekrój rur i średnica otworów akumulatorów. Wpływa to na rzeczywistą wydajność systemu grzewczego.
Obliczenia ogólne
Konieczne jest określenie całkowitej mocy grzewczej, aby moc kotła grzewczego była wystarczająca do wysokiej jakości ogrzania wszystkich pomieszczeń. Przekroczenie dopuszczalnej objętości może prowadzić do zwiększonego zużycia grzejnika, a także znacznego zużycia energii.
Wymaganą ilość chłodziwa oblicza się według następującego wzoru: Całkowita objętość = kocioł V + grzejniki V + rury V + zbiornik wyrównawczy V
Bojler
Obliczenie mocy urządzenia grzewczego pozwala określić wskaźnik wydajności kotła. W tym celu wystarczy przyjąć za podstawę stosunek, przy którym 1 kW energii cieplnej wystarczy do efektywnego ogrzania 10 m2 powierzchni mieszkalnej. Ten stosunek obowiązuje w przypadku sufitów, których wysokość nie przekracza 3 metrów.
Gdy tylko stanie się znany wskaźnik mocy kotła, wystarczy znaleźć odpowiednią jednostkę w specjalistycznym sklepie. Każdy producent wskazuje ilość sprzętu w danych paszportowych.
Dlatego w przypadku prawidłowego obliczenia mocy nie pojawią się problemy z określeniem wymaganej objętości.
Aby określić wystarczającą objętość wody w rurach, należy obliczyć przekrój rurociągu według wzoru - S = π × R2, gdzie:
- S - przekrój;
- π - stała stała równa 3,14;
- R to wewnętrzny promień rur.
Po obliczeniu wartości pola przekroju poprzecznego rur wystarczy ją pomnożyć przez całkowitą długość całego rurociągu w systemie grzewczym.
Zbiornik wyrównawczy
Możliwe jest określenie, jaką pojemność powinien mieć zbiornik wyrównawczy, mając dane dotyczące współczynnika rozszerzalności cieplnej chłodziwa. W przypadku wody liczba ta wynosi 0,034 po podgrzaniu do 85 ° C.
Przy wykonywaniu obliczeń wystarczy skorzystać ze wzoru: V-zbiornik = (układ V × K) / D, gdzie:
- Zbiornik V - wymagana objętość zbiornika wyrównawczego;
- V-system - całkowita objętość cieczy w pozostałych elementach systemu grzewczego;
- K jest współczynnikiem rozszerzalności;
- D - sprawność zbiornika wyrównawczego (wskazana w dokumentacji technicznej).
Obecnie istnieje szeroka gama poszczególnych typów grzejników do systemów grzewczych. Oprócz różnic funkcjonalnych wszystkie mają różną wysokość.
Aby obliczyć objętość płynu roboczego w grzejnikach, należy najpierw obliczyć ich liczbę. Następnie pomnóż tę kwotę przez objętość jednej sekcji.
Możesz sprawdzić objętość jednego grzejnika, korzystając z danych z karty danych technicznych produktu. W przypadku braku takich informacji można nawigować według uśrednionych parametrów:
- żeliwo - 1,5 litra na sekcję;
- bimetaliczny - 0,2-0,3 litra na sekcję;
- aluminium - 0,4 litra na sekcję.
Poniższy przykład pomoże ci zrozumieć, jak poprawnie obliczyć wartość. Powiedzmy, że jest 5 grzejników wykonanych z aluminium. Każdy element grzejny zawiera 6 sekcji. Wykonujemy obliczenia: 5 × 6 × 0,4 = 12 litrów.
Jak widać, obliczenie wydajności grzewczej sprowadza się do obliczenia łącznej wartości czterech powyższych elementów.
Nie każdy jest w stanie z matematyczną precyzją określić wymaganą pojemność płynu roboczego w układzie. Dlatego nie chcąc wykonywać obliczeń, niektórzy użytkownicy zachowują się w następujący sposób. Na początek system jest wypełniony w około 90%, po czym sprawdzana jest funkcjonalność. Następnie nagromadzone powietrze zostaje uwolnione i napełnianie jest kontynuowane.
Podczas pracy instalacji grzewczej następuje naturalny spadek poziomu chłodziwa w wyniku procesów konwekcyjnych. Jednocześnie następuje utrata mocy i wydajności kotła. Oznacza to potrzebę posiadania rezerwowego zbiornika z płynem roboczym, skąd będzie można monitorować utratę chłodziwa i, jeśli to konieczne, uzupełniać go.
Kalkulator objętości cieczy w układzie grzewczym
Rury o różnych średnicach mogą być stosowane w systemie grzewczym, zwłaszcza w obwodach kolektorów. Dlatego objętość cieczy oblicza się za pomocą następującego wzoru:
S (powierzchnia przekroju rury) * L (długość rury) = V (Tom)
Objętość wody w systemie grzewczym można również obliczyć jako sumę jej składników:
V (system ogrzewania) =V(grzejniki) +V(rury) +V(kocioł) +V(zbiornik wyrównawczy)
Podsumowując, dane te pozwalają obliczyć większość objętości systemu grzewczego. Jednak oprócz rur w systemie grzewczym znajdują się inne elementy. Aby obliczyć objętość instalacji grzewczej, w tym wszystkie ważne elementy zaopatrzenia w ciepło, skorzystaj z naszego kalkulatora online objętości instalacji grzewczej.
Obliczenia za pomocą kalkulatora są bardzo łatwe. Konieczne jest wpisanie do tabeli parametrów dotyczących typu grzejników, średnicy i długości rur, ilości wody w kolektorze itp. Następnie należy kliknąć przycisk „Oblicz”, a program poda dokładną objętość systemu grzewczego.
Wybierz rodzaj grzejników
Całkowita moc grzejników
kw
Średnica rury, mm | Długość rury, m | Średnica rury, mm | Długość rury, m |
16x2,0 | 20x2,0 | ||
26x3,0 | 32x3,0 | ||
20x3,4 | 25x4,2 | ||
32x5,4 | 40x6,7 |
Objętość wody w kotłowni, kolektorach i armaturze
l.
Objętość systemu grzewczego
l.
Możesz sprawdzić kalkulator za pomocą powyższych wzorów.
Przykład obliczenia objętości wody w systemie grzewczym:
Przybliżone obliczenia dokonywane są na podstawie stosunku 15 litrów wody na 1 kW mocy kotła. Na przykład moc kotła wynosi 4 kW, a następnie objętość systemu wynosi 4 kW * 15 litrów = 60 litrów.
Dobór ciepłomierzy
Wybór ciepłomierza odbywa się na podstawie warunków technicznych organizacji zaopatrzenia w ciepło i wymagań dokumentów regulacyjnych. Z reguły wymagania dotyczą:
- schemat księgowy
- skład dozownika
- błędy pomiarowe
- skład i głębię archiwum
- zakres dynamiczny czujnika przepływu
- dostępność urządzeń do akwizycji i transmisji danych
Do obliczeń komercyjnych dozwolone są tylko certyfikowane liczniki energii cieplnej zarejestrowane w Państwowym Rejestrze Przyrządów Pomiarowych. Na Ukrainie zabrania się używania liczników energii cieplnej do obliczeń komercyjnych, których czujniki przepływu mają zakres dynamiczny mniejszy niż 1:10.