Тема овог чланка је прорачун водоводних мрежа у приватној кући. Пошто типична шема водоснабдевања за мале викендице није превише сложена, не морамо да улазимо у џунглу сложених формула; међутим, читалац ће морати да усвоји одређену количину теорије.
Фрагмент водовода приватне куће. Као и сваки други инжењерски систем, и овом су потребни прелиминарни прорачуни.
Карактеристике ожичења викендице
Шта је, у ствари, систем водоснабдевања у приватној кући лакши него у стамбеној згради (наравно, поред укупног броја водоводних инсталација)?
Постоје две основне разлике:
- Са топлом водом, по правилу, није потребно обезбедити сталну циркулацију кроз подизаче и грејаче шина.
У присуству циркулационих уметака, прорачун мреже за снабдевање топлом водом постаје приметно сложенији: цеви морају проћи кроз себе не само воду коју становници растављају, већ и непрекидно циркулишуће масе воде.
У нашем случају, растојање од водоводних инсталација до котла, стуба или прикључка до линије је довољно мало да се занемари стопа довода топле воде у славину.
Важно: За оне који нису наишли на шеме циркулације топле воде - у модерним стамбеним зградама подизачи топле воде повезани су у паровима. Због разлике притиска у везицама које ствара потпорна подлошка, вода континуирано циркулише кроз устаје. Ово осигурава брзо снабдевање мешачима топлом водом и целокупно грејање шина за пешкире у купатилима.
Грејач за пешкире загрева се непрекидном циркулацијом кроз подизаче топле воде.
- Систем водоснабдевања у приватној кући подељен је према слепој шеми, што подразумева константно оптерећење одређених делова ожичења. За поређење, прорачун прстенасте мреже за водоснабдевање (омогућавајући да се сваки део водоводног система напаја из два или више извора) мора се извршити одвојено за сваку од могућих шема прикључења.
Остали параметри
Горе наведени критеријуми за избор котла су главни, али постоје и друге карактеристике које могу утицати на избор одређеног модела, као што су израда и материјал, као и цена опреме. Најтрајнији резервоари су они од нерђајућег челика. Важна предност је присуство измењивог измењивача топлоте, тако да га можете сами уклонити. Избегавајте куповину уређаја који користе пјенасту гуму као изолацију, јер је овај материјал врло краткотрајан. Поред тога, цена котла директно зависи од произвођача и земље у којој је опрема састављена.
Систем топле воде чини ваш дом удобним и пријатним. То је лако постићи квалитетним бојлером. Избор модела је тренутно велик и, након израчунавања потребних параметара, свако може да изабере опрему са добрим односом цене и квалитета.
Ста мислимо
Морамо да:
- Процените потрошњу воде при највећој потрошњи.
- Израчунајте попречни пресек водоводне цеви који може да обезбеди овај проток при прихватљивој брзини протока.
Напомена: максимална брзина протока воде при којој не ствара хидрауличку буку је око 1,5 м / с.
- Израчунајте главу на крају учвршћења. Ако је неприхватљиво низак, вреди размислити или о повећању пречника цевовода, или о инсталирању средње пумпе.
Низак притисак на крајњој мешалици тешко да ће угодити власнику.
Задаци су формулисани. Хајде да почнемо.
Потрошња
Може се грубо проценити према стопама потрошње за појединачне водоводне инсталације. Подаци се по жељи могу лако наћи у једном од прилога СНиП-у 2.04.01-85; ради погодности читаоца, представљамо извод из њега.
| Тип уређаја | Потрошња хладне воде, л / с | Укупна потрошња топле и хладне воде, л / с |
| Славина за заливање | 0,3 | 0,3 |
| ВЦ шоља са славином | 1,4 | 1,4 |
| Тоалет са водокотлићем | 0,10 | 0,10 |
| Туш кабина | 0,08 | 0,12 |
| Батх | 0,17 | 0,25 |
| Прање | 0,08 | 0,12 |
| Умиваоник | 0,08 | 0,12 |
У вишестамбеним зградама, при израчунавању потрошње, користи се коефицијент вероватноће истовременог коришћења уређаја. Довољно нам је да једноставно сумирамо потрошњу воде кроз уређаје који се могу истовремено користити. Рецимо да ће умиваоник, туш кабина и тоалетна шкољка дати укупан проток од 0,12 + 0,12 + 0,12 = 0,34 л / с.
Збраја се потрошња воде кроз уређаје који могу истовремено да раде.
Који бојлер одабрати?
Дијаграм котла.
У зависности од задатка који вам је додељен, прорачун котла који вам одговара може се извршити на два начина. У првом случају се узима у обзир ускладиштена количина воде и израчунава капацитет измењивача топлоте и напајања. У другом се израчунава запремина бојлера за складиштење топлоте коју током одређеног времена генерише извор одређене снаге.
Треба разумети да без обзира коју технику користите, капацитет акумулације воде увек карактерише њен топлотни капацитет. Ова вредност је константна и једнака је 4,187 кЈ.кг / ° Ц. То значи да, на пример, да бисте загрејали 1 кг воде за 1 ° Ц, потребно је да обезбедите количину топлоте једнаку 4,187 кЈ. А ово захтева 1.163 кВх.
Уређај електричног котла.
На пример, ако имате бојлер запремине 1000 литара, а воду требате загрејати до 50 ° Ц, тада се потреба за топлотном енергијом израчунава на следећи начин: 1000 × 50 = 58 кВх.
Снага измењивача топлоте зависи од температурне разлике између загрејане и загрејане воде, као и од коефицијента преноса топлоте. За сваки одређени измењивач топлоте, коефицијент преноса топлоте биће индивидуалан. Према томе, универзална формула за израчунавање бојлера не може постојати. А најлакши начин за одабир измењивача топлоте су дијаграми које произвођачи наводе у техничким спецификацијама за своје бојлере.
Сећајући се ове једноставне истине, можете прећи на разматрање индивидуалних карактеристика.
Стандардни електрични уређај котла
Дијаграм резервоара за складиштење котлова.
У нашој земљи је општеприхваћено да су бојлер и бојлер различити уређаји. Али у ствари, цела разлика је у томе што котао има резервоар за грејање и складиштење топле воде. Због тога се у техничкој литератури називају „грејачи воде за складиштење“. Такође, котлови се разликују у извору топлоте. Сада постоје директни и индиректни системи грејања. Ако уређај сам производи топлоту помоћу термоелектричног грејача или плинског горионика, онда је ово систем директног грејања. До индиректног загревања долази услед грејног средства које се из котла за грејање доводи на одређену температуру. Најчешће се користе акумулациони бојлери, њихов дијаграм можете видети на слици 1.
Табела прорачуна за акумулациони бојлер.
Пре него што се одлучите за куповину одређеног бојлера, потребно је израчунати све параметре и узети у обзир карактеристике вашег дома и услове будуће употребе. Обавезно процените следеће параметре:
- стање електричне инсталације;
- могуће оптерећење на електричним ожичењима;
- доступност могућности повезивања на гасне комуникације;
- исправност све опреме која опслужује кућу (укључујући пумпе за воду, ако постоје).
Уградња бојлера (бојлера).
Поред тога, потребно је узети у обзир и број људи који ће користити бојлер и оквирно планирати колико ће топле воде потрошити сваког дана. После тога можете започети избор одређеног модела.
Да бисте изабрали бојлер који вам одговара, прво треба да се одлучите о његовим главним карактеристикама, и то:
- најприкладнији извор енергије;
- потребна запремина загрејане воде;
- потрошња расхладне течности;
- време загревања.
Према овим параметрима израчунава се бојлер.
Извор енергије за грејање воде
Круг грејања котла.
Гас и електрична енергија користе се као главни извори енергије за бојлере. Постоје и егзотичнији извори попут соларних панела, али они нису баш чести у нашој земљи. Због тога је за тачан прорачун неопходно упоредити предности и недостатке гаса и електричне енергије.
- Електрични бојлери су доступни у капацитетима од 1 до 6 кВ. Снага гасног котла почиње од 4 кВ.
- Плински бојлери складишног типа по правилу имају већи резервоар за топлу воду (до 150 литара), док електрични ретко прелазе 100 литара.
- Трошкови гаса у Русији су много јефтинији од електричне енергије.
Дијаграм уређаја за загревање воде под притиском.
Изгледа да је избор очигледан и да није потребно правити сложене прорачуне. Потребно је око половине времена да се добије 100-150 литара топле воде помоћу гасног бојлера него што се користи систем који напаја струја. Али електрични уређаји не захтевају додатну опрему далековода - довољна им је једноставна утичница. Није потребно позвати стручњаке за уградњу таквог котла. Док плински бојлер мора бити прикључен на гасовод, који није доступан у свакој летњој викендици. Поред тога, потребан је димњак за сигурну уградњу бојлера на гас.
Немогуће је упоређивати цене котлова са различитим изворима енергије. Трошкови електричних система првенствено зависе од снаге грејног елемента и запремине резервоара. Цена бојлера на гас се формира у зависности од врсте коморе за сагоревање. Они су унутрашњи и спољашњи. Инсталација опреме са унутрашњом комором захтева минималан напор и време. Али такви уређаји коштају отприлике двоструко више од котлова са спољном комором.
Мора се узети у обзир још један услов. Плински котлови су способни за значајно загревање ваздуха. У условима летњих викендица и малих соба, таква карактеристика може постати прави проблем ако бојлер поставите, на пример, у кухињу.
Због тога је немогуће дати једнозначне препоруке за избор котла са одређеним извором енергије.
Попречни пресек
Прорачун попречног пресека водоводне цеви може се извршити на два начина:
- Избор према табели вредности.
- Израчунато према максимално дозвољеној брзини протока.
Избор по табели
Заправо, табела не захтева никакве коментаре.
| Називни отвор цеви, мм | Потрошња, л / с |
| 10 | 0,12 |
| 15 | 0,36 |
| 20 | 0,72 |
| 25 | 1,44 |
| 32 | 2,4 |
| 40 | 3,6 |
| 50 | 6 |
На пример, за проток од 0,34 л / с довољна је цев ДУ15.
Напомена: ДН (номинални отвор) је приближно једнак унутрашњем пречнику цеви за воду и гас. За полимерне цеви означене спољним пречником, унутрашњи се од њега разликује отприлике за корак: рецимо, полипропиленска цев од 40 мм има унутрашњи пречник од око 32 мм.
Номинални отвор је приближно једнак унутрашњем пречнику.
Прорачун брзине протока
Прорачун пречника водовода према протоку воде кроз њега може се извршити помоћу две једноставне формуле:
- Формуле за израчунавање површине пресека дуж његовог радијуса.
- Формуле за израчунавање брзине протока кроз познати пресек при познатој брзини протока.
Прва формула је С = π р ^ 2. У томе:
- С је потребна површина попречног пресека.
- π је пи (приближно 3,1415).
- р је полупречник пресека (половина ДН или унутрашњи пречник цеви).
Друга формула изгледа као К = ВС, где:
- К - потрошња;
- В је проток;
- С је површина попречног пресека.
Ради лакшег израчунавања, све вредности се претварају у СИ - метре, квадратне метре, метре у секунди и кубне метре у секунди.
СИ јединице.
Израчунајмо сопственим рукама минимални ДУ цеви за следеће улазне податке:
- Проток кроз њега је једнак 0,34 литра у секунди.
- Брзина протока која се користи у прорачунима је максимално дозвољена 1,5 м / с.
Хајде да почнемо.
- Проток у СИ вредностима биће једнак 0,00034 м3 / с.
- Површина пресека према другој формули мора бити најмање 0,00034 / 1,5 = 0,00027 м2.
- Квадрат полупречника према првој формули је 0,00027 / 3,1415 = 0,000086.
- Узми квадратни корен овог броја. Радијус је 0,0092 метра.
- Да бисте добили ДН или унутрашњи пречник, помножите радијус са два. Резултат је 0,0184 метра или 18 милиметара. Као што лако можете видети, приближан је оном добијеном првом методом, мада се са њим баш и не поклапа.
Потрошња струје
Дошавши до одлуке о потреби куповине и израчунавања запремине котла за индиректно грејање, морате израчунати колико је топле воде потребно за нормално постојање. Замислимо четворочлану породицу и извршимо просечну дневну анализу за недељу дана и врхунску (јутро радног дана) студију потрошње топле воде.
- Недељна анализа
- Да бисте опрали посуђе, биће вам потребно око 5 литара топле воде у минути. У обзир се узима време испирања, ово је око 5 минута. Перем тањире два пута дневно, дневно добијемо 50 литара топле воде која се користи за кухињско посуђе. Множимо са 7 дана, укупно 350 литара недељно.
- Свака особа се купа 2-3 пута недељно, док троши око 170 литара. 4 * 2,5 = 10 * 170 = 1700 литара за 7 дана.
- Туширајте се још 4-5 пута током 10 минута при брзини протока од око 12 л / мин. 4,5 * 10 * 12 = 540 по члану породице, за свих 2160 литара недељно.
- Мала хигијена (оперите руке, ципеле, очистите кућу) - око 10 литара по особи дневно износиће 280 литара за период испитивања.
Укупно - 350 + 1700 + 2160 + 280 = 4490 литара недељно. Додајмо госте који су ушли и за сваки случај добијемо приближну цифру од око 5000 литара недељно. Али котао се рачуна сатима, морате га превести у његове јединице. 5000/7/24 = 30 литара топле воде на сат је просечна потрошња породице од 4 особе.
На основу наших података за однос температуре и снаге добијамо потребну просечну потрошњу енергије - 30 * 0,0375 = 1,125 кВ / х.
Притисак
Почнимо са неколико општих напомена:
- Типични притисак у водоводу за хладну воду је од 2 до 4 атмосфере (кгф / цм2)... Зависи од удаљености до најближе црпне станице или водоторња, од терена, стања магистралног вода, врсте вентила на главном водоводу и низа других фактора.
- Апсолутни минимални притисак који омогућава свим модерним водоводним уређајима и уређајима за домаћинство који користе воду је 3 метра... Упутство за проточне бојлере Атмор, на пример, директно каже да је доњи праг одзива сензора притиска који укључује грејање 0,3 кгф / цм2.
Сензор притиска уређаја покреће се притиском од 3 метра.
Референца: при атмосферском притиску, 10 метара главе одговара 1 кгф / цм2 надпритиску.
У пракси је боље да крајњи уређај има минималну висину од пет метара. Мала маржа надокнађује необрачунате губитке на прикључцима, запорним вентилима и самом уређају.
Морамо израчунати пад главе у цевоводу познате дужине и пречника. Ако је разлика у притиску који одговара притиску у главном воду и паду притиска у водоводном систему већа од 5 метара, наш систем водоснабдевања ће функционисати беспрекорно.Ако је мањи, потребно је или повећати пречник цеви, или га отворити пумпањем (чија ће цена, иначе, очигледно премашити повећање трошкова за цеви због повећања њиховог пречника за један корак ).
Па како се врши прорачун притиска у водоводној мрежи?
Овде важи формула Х = иЛ (1 + К) у којој:
- Х је жељена вредност пада притиска.
- и је такозвани хидраулички нагиб цевовода.
- Л је дужина цеви.
- К је коефицијент који је одређен функционалношћу водоводног система.
Најлакши начин је утврдити К.
Једнако је са:
- 0,3 за потребе домаћинства и пића.
- 0,2 за индустријске и противпожарне случајеве.
- 0,15 за ватру и производњу.
- 0,10 за ватрогасца.
На фотографији се налази систем за довод воде против пожара.
Нема посебних потешкоћа у мерењу дужине цевовода или његовог дела; али концепт хидрауличке пристрасности захтева посебну расправу.
На његову вредност утичу следећи фактори:
- Храпавост зидова цеви, што, пак, зависи од њиховог материјала и старости. Пластика има глатку површину од челика или ливеног гвожђа; поред тога, челичне цеви временом обрастају наслагама каменца и рђом.
- Пречник цеви. Овде делује инверзни однос: што је мањи, то цевовод има већи отпор кретању воде у њему.
- Проток. Његовим повећањем повећава се и отпор.
Пре неког времена било је потребно додатно узети у обзир хидрауличке губитке на вентилима; међутим, савремени куглични вентили са пуним провртом стварају отприлике једнак отпор као и цев и због тога се могу сигурно игнорисати.
Отворени кугласти вентил готово да нема отпор протоку воде.
Сами израчунати хидраулички нагиб је врло проблематично, али, срећом, то није неопходно: све потребне вредности могу се наћи у такозваним Схевелев таблицама.
Да бисмо читаоцу дали представу о чему се ради, представљамо мали фрагмент једног од столова за пластичну цев пречника 20 мм.
| Потрошња, л / с | Брзина протока, м / с | 1000и |
| 0,25 | 1,24 | 160,5 |
| 0,30 | 1,49 | 221,8 |
| 0,35 | 1,74 | 291,6 |
| 0,40 | 1,99 | 369,5 |
Шта је 1000и у крајњем десном ступцу табеле? Ово је само вредност хидрауличког нагиба на 1000 линеарних метара. Да бисте добили вредност и за нашу формулу, само је поделите са 1000.
Израчунајмо пад притиска у цеви пречника 20 мм дужине 25 метара и брзине протока један и по метар у секунди.
- У табели тражимо одговарајуће параметре. Према њеним подацима, 1000и за описане услове износи 221,8; и = 221,8 / 1000 = 0,2218.
Табеле Схевелев су прештампаване много пута од прве објаве.
- Замените све вредности у формулу. Х = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 метара. Са притиском на улазу у систем водоснабдевања од 2,5 атмосфере на излазу, он ће бити 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 кгф / цм2, што је више него задовољавајуће.
Повезивање котла за индиректно грејање са рециркулацијом
Цевоводи за разне врсте котлова за индиректно грејање са рециркулацијом израђени су према цртежу. Приликом избора компонената, важно је узети у обзир карактеристике система грејања куће.
За цевовод водног круга до котла могу се користити следећа 3 инсталациона система:
- Уградња тросмерних вентила.
- Уградња двоструке циркулационе пумпе.
- Регулација помоћу хидрауличних стрелица.
Употреба система за рециркулацију течности значајно повећава перформансе система грејања и повећањем ефикасности грејања течности и просторија из котлова.
Приликом уградње система индиректног намотавања са тросмерним вентилима, треба имати на уму да је овај метод намењен резервоарима са повећаним померањем. При развоју таквог система израчунава се како ће се извршити уградња двокружног типа грејања.
Повезивање котла са котловском опремом
Надгледање података о температури воде је веома важно.У ситуацији када вода у резервоарима котлова има подешену температуру грејања много већу него у круговима грејања самих система грејања, то може довести до неправилног рада све опреме.
Ово ће спречити прелазак на грејање кругова грејања. Постоје и опције за уградњу котлова за индиректно грејање помоћу два круга. Избор потребне опције зависиће и од воде у водоводном систему. У ситуацији када је течност у главном каналу високог степена крутости, боље је користити уградњу система са тросмерним вентилима, јер се двокружни системи могу брзо покварити због блокада.
