Hastighed i varmesystemet. På den optimale hastighed af vandbevægelse i rørledninger af varmenetværk

Skræddersyede systemer hydraulisk opvarmning

For korrekt at udføre en hydraulisk beregning af et varmesystem er det nødvendigt at tage højde for nogle driftsparametre for selve systemet. Dette inkluderer kølevæskehastighed, flowhastighed, hydraulisk modstand afspærringsventiler og rørledning, træghed og så videre.

Det kan se ud til, at disse parametre på ingen måde er relateret til hinanden. Men dette er en fejl. Forbindelsen mellem dem er direkte, så du skal stole på dem, når du analyserer.

Lad os give et eksempel på dette forhold. Hvis du øger kølevæskens hastighed, vil modstanden af ​​rørledningen straks stige. Hvis du øger flowhastigheden, øges hastigheden varmt vand i systemet, og dermed modstand. Hvis du øger diameteren af ​​rørene, falder kølevæskens bevægelseshastighed, hvilket betyder, at rørledningens modstand falder.

Varmesystemet omfatter 4 hovedkomponenter:

1. Varmekedel.
2. Rør.
3. Opvarmningsapparater.
4. Afspærrings- og reguleringsventiler.

Hver af disse komponenter har sine egne modstandsparametre. Førende producenter skal angive dem, fordi hydrauliske egenskaber kan variere. De afhænger i høj grad af formen, designet og endda af det materiale, som komponenterne er lavet af varmesystem. Og disse egenskaber er de vigtigste, når man udfører hydraulisk varmeanalyse.

Hvad er hydrauliske egenskaber? Disse er specifikke tryktab. Altså i enhver form varmeelement, uanset om det er et rør, ventil, kedel eller radiator, er der altid modstand fra enhedens struktur eller fra væggene. Derfor, når kølevæsken passerer gennem dem, mister det sit tryk og følgelig hastigheden.

Kølevæske flow

Kølevæske flow

For at vise, hvordan hydrauliske opvarmningsberegninger udføres, lad os som eksempel tage en simpel varmeordning, som omfatter varmekedel og varmeradiatorer med kilowatt varmeforbrug. Og der er 10 sådanne radiatorer i systemet.

Her er det vigtigt at opdele hele skemaet korrekt i sektioner, og samtidig nøje overholde en regel - diameteren af ​​rørene i hver sektion bør ikke ændres.

Så den første sektion er rørledningen fra kedlen til den første varmeanordning. Den anden sektion er rørledningen mellem den første og anden radiator. Og så videre.

Hvordan sker varmeoverførslen, og hvordan falder temperaturen på kølevæsken? Når man kommer ind i den første radiator, afgiver kølevæsken en del af varmen, som reduceres med 1 kilowatt. Det er i første afsnit, at der foretages hydrauliske beregninger ved 10 kilowatt. Men i andet afsnit er det allerede under 9. Og så videre med et fald.

Bemærk venligst, at denne analyse udføres separat for flow- og returkredsløbene.

Der er en formel, hvormed du kan beregne kølevæskeflowet:

G = (3,6 x Qch) / (c x (tr-to))

Quch er den beregnede termisk belastning grund. I vores eksempel er den for den første sektion 10 kW, for den anden 9.

med - specifik varme vand, indikatoren er konstant og lig med 4,2 kJ/kg x C;

tr er temperaturen på kølevæsken ved indgangen til stedet;

til er temperaturen på kølevæsken ved udgangen fra stedet.

Kølevæskehastighed

Skematisk beregning

Der er en minimumshastighed på varmt vand inde i varmesystemet, som selve opvarmningen fungerer ved optimal tilstand. Dette er 0,2-0,25 m/s. Hvis det falder, begynder luft at blive frigivet fra vandet, hvilket fører til dannelsen luftstop. Konsekvenser - opvarmningen vil ikke fungere, og kedlen vil koge.

Dette er den nedre tærskel, og hvad angår det øverste niveau, bør den ikke overstige 1,5 m/s. Overskridelse truer med at forårsage støj inde i rørledningen. Den mest acceptable indikator er 0,3-0,7 m/s.

Hvis du har brug for nøjagtigt at beregne hastigheden af ​​vandbevægelsen, skal du tage højde for parametrene for det materiale, hvorfra rørene er lavet. Især i dette tilfælde tages der hensyn til ruheden af ​​rørenes indre overflader. For eksempel bevæger varmt vand sig gennem stålrør med en hastighed på 0,25-0,5 m/s, gennem kobberrør 0,25-0,7 m/s, gennem plastrør 0,3-0,7 m/s.

Valg af hovedkontur

Hydraulisk pil adskiller kedel- og varmekredsløb

Her er det nødvendigt at overveje separat to ordninger - et-rør og to-rør. I det første tilfælde skal beregningen udføres gennem det mest belastede stigrør, hvor det er installeret stort antal varmeapparater og afspærringsventiler.

I det andet tilfælde vælges det travleste kredsløb. Det er på dette grundlag, beregningen skal foretages. Alle andre kredsløb vil have meget lavere hydraulisk modstand.

I tilfælde af at horisontal rørafkobling overvejes, vælges den mest travle ring i underetagen. Belastning refererer til termisk belastning.

Konklusion

Opvarmning i huset

Så lad os opsummere. Som du kan se, skal der tages hensyn til meget for at lave en hydraulisk analyse af varmesystemet i et hus. Eksemplet var bevidst simpelt, da det er meget svært at forstå for eksempel et to-rørs varmesystem til et hus med tre eller flere etager. For at udføre en sådan analyse bliver du nødt til at kontakte et specialiseret bureau, hvor fagfolk vil sortere alt "til knoglerne."

Det vil være nødvendigt at tage hensyn til ikke kun ovenstående indikatorer. Dette skal omfatte tryktab, temperaturreduktion, effekt cirkulationspumpe, systemdriftstilstand og så videre. Der er mange indikatorer, men de er alle til stede i GOST'er, og en specialist vil hurtigt finde ud af, hvad der er hvad.

Det eneste, der skal angives til beregningen, er varmekedlens effekt, rørens diameter, tilstedeværelsen og mængden af ​​afspærringsventiler og pumpens effekt.

Magasinet "Heat Supply News" nr. 1, 2005, www.ntsn.ru

Ph.D. O.D. Samarin, lektor, Moscow State University of Civil Engineering

Aktuelle forslag vedr optimal hastighed vandbevægelser i rørledninger af varmeforsyningssystemer (op til 3 m/s) og tilladte specifikke tryktab R (op til 80 Pa/m) er hovedsageligt baseret på tekniske og økonomiske beregninger. De tager højde for, at med stigende hastighed falder rørledningstværsnit, og volumen af ​​termisk isolering falder, dvs. anlægsinvesteringer i netværksbyggeri reduceres, men samtidig stiger driftsomkostningerne til vandpumpning på grund af væksten hydraulisk modstand, og omvendt. Så svarer den optimale hastighed til de minimale reducerede omkostninger for den estimerede afskrivningsperiode for systemet.

Men i en markedsøkonomi er det bydende nødvendigt at tage højde for diskontering af driftsomkostninger E (rub./år) og kapitalomkostninger K (rub.). I dette tilfælde antager formlen til beregning af samlede diskonterede omkostninger (CDC), når du bruger lånte midler, følgende form:

I i dette tilfælde- diskonteringsfaktorer for kapital- og driftsomkostninger, beregnet afhængig af den estimerede afskrivningsperiode T (år), og diskonteringssatsen p. Sidstnævnte tager højde for inflations- og investeringsrisici, dvs. i sidste ende graden af ​​ustabilitet i økonomien og arten af ​​ændringer i nuværende tariffer, og bestemmes normalt af metoden ekspertvurderinger. Til en første tilnærmelse svarer værdien af ​​p til den årlige rente for et banklån. I praksis kan det tages i størrelsen af ​​refinansieringsrenten for Den Russiske Føderations centralbank. Fra den 15. januar 2004 svarer det til 14 % om året.

Desuden vides det ikke på forhånd, at minimum SDZ, under hensyntagen til diskontering, vil svare til det samme niveau af vandhastighed og specifikke tab, som anbefales i litteraturen. Derfor er det tilrådeligt at foretage nye beregninger ved hjælp af det nuværende prisinterval for rørledninger, varmeisolering og elektricitet. I dette tilfælde, hvis vi antager, at rørledningerne fungerer under kvadratiske modstandsforhold og beregner det specifikke tryktab ved hjælp af formlerne i litteraturen, kan følgende formel opnås for den optimale hastighed af vandbevægelse:

Her er Kti koefficienten for stigning i omkostningerne til rørledninger på grund af tilstedeværelsen af ​​termisk isolering. Ved brug af husholdningsmaterialer som mineraluldsmåtter kan der tages Kti = 1,3. Parameter C D er den specifikke pris for en meter rørledning (RUB/m 2) divideret med den indvendige diameter D (m). Da prislister normalt angiver prisen i rubler pr. ton metal C m, skal genberegning foretages ved hjælp af det åbenlyse forhold, hvor er tykkelsen af ​​rørledningsvæggen (mm), = 7,8 t/m 3 er tætheden af ​​rørledningsmaterialet . Værdien af ​​C el svarer til el-tariffen. Ifølge Mosenergo OJSC for første halvdel af 2004 for forsyningsforbrugere C el = 1,1723 rub./kWh.

Formel (2) opnås ud fra betingelsen d(SDZ)/dv=0. Bestemmelsen af ​​driftsomkostninger blev udført under hensyntagen til, at den ækvivalente ruhed af rørledningsvæggene er 0,5 mm, og effektiviteten netværkspumper er omkring 0,8. Vandtætheden p w blev anset for at være lig med 920 kg/m 3 for det karakteristiske temperaturområde i varmenettet. Derudover blev det antaget, at cirkulation i netværket sker året rundt, hvilket er ganske berettiget ud fra behovene for varmtvandsforsyning.

Analyse af formel (1) viser, at for lange afskrivningsperioder T (10 år og derover), der er karakteristiske for varmenet, er forholdet mellem diskonteringsfaktorer næsten lig med dets maksimale minimumsværdi p/100. I dette tilfælde giver udtryk (2) den laveste økonomisk gennemførlige vandhastighed, svarende til betingelsen, når den årlige rente på det lån, der tages til byggeri, er lig med det årlige overskud ved at reducere driftsomkostningerne, dvs. med en uendelig tilbagebetalingstid. På et endeligt tidspunkt vil den optimale hastighed være højere. Men under alle omstændigheder vil denne hastighed overstige den beregnede uden diskontering, da da, som det er let at se, og i moderne forhold indtil videre viser det sig 1/T< р/100.

Værdierne for den optimale vandhastighed og de tilsvarende passende specifikke tryktab, beregnet ud fra udtryk (2) ved gennemsnitsniveauet for C D og det begrænsende forhold, er vist i fig. Man skal huske på, at formel (2) inkluderer værdien D, som er ukendt på forhånd, så det er først tilrådeligt at indstille den gennemsnitlige hastighedsværdi (ca. 1,5 m/s), bestemme diameteren ud fra den givne vandstrøm G (kg/h), og beregn så den faktiske hastighed og optimale hastighed iflg (2) og kontroller om v f er større end v opt. Ellers skal diameteren reduceres og beregningen gentages. Du kan også få sammenhængen direkte mellem G og D. For gennemsnitsniveauet C D er det vist i fig. 2.

Således overstiger den økonomisk optimale vandhastighed i varmenetværk, beregnet til forholdene i en moderne markedsøkonomi, i princippet ikke de grænser, der anbefales i litteraturen. Denne hastighed afhænger dog mindre af diameteren, end hvis betingelserne for tilladelige specifikke tab er opfyldt, og for små og mellemstore diametre er øgede R-værdier op til 300 - 400 Pa/m passende. Derfor er det at foretrække yderligere at reducere kapitalinvesteringer (i

i dette tilfælde - for at reducere tværsnittene og øge hastigheden), og i højere grad, jo højere diskonteringsrenten. Derfor i en række tilfælde i praksis ønsket om at reducere engangsomkostninger ved installation tekniske systemer modtager teoretisk begrundelse.

Litteratur

1. A.A. Ionin et al. Lærebog for universiteter. - M.: Stroyizdat, 1982, 336 s.

2. V.G. Kriteriet for dækning af omkostninger til at øge den termiske beskyttelse af klimaskærme i forskellige lande. Lør. rapport konf. NIISF, 2001, s. 43 - 63.

Hydraulisk beregning varmesystemer under hensyntagen til rørledninger.

Når vi udfører yderligere beregninger, vil vi bruge alle de vigtigste hydrauliske parametre, herunder kølevæskeflow, hydraulisk modstand af fittings og rørledninger, kølevæskehastighed osv. Der er et fuldstændigt forhold mellem disse parametre, hvilket er det, du skal stole på, når du laver beregninger.

For eksempel, hvis du øger kølevæskens hastighed, øges rørledningens hydrauliske modstand samtidigt. Hvis du øger kølevæskens strømningshastighed under hensyntagen til en rørledning med en given diameter, vil kølevæskens hastighed samtidig stige, såvel som den hydrauliske modstand. Og jo større diameteren af ​​rørledningen er, jo lavere vil kølevæskehastigheden og den hydrauliske modstand være. Baseret på analysen af ​​disse sammenhænge er det muligt at omdanne den hydrauliske beregning af varmesystemet (beregningsprogrammet er tilgængeligt på internettet) til en analyse af parametrene for effektiviteten og pålideligheden af ​​hele systemet, som igen , vil hjælpe med at reducere omkostningerne ved anvendte materialer.

Varmesystemet omfatter fire grundlæggende komponenter: varmegenerator, varmeanordninger, rørledning, afspærrings- og kontrolventiler. Disse elementer har individuelle hydrauliske modstandsparametre, der skal tages i betragtning ved beregninger. Lad os huske, at hydrauliske egenskaber ikke er konstante. Førende producenter af materialer og varmeudstyr V obligatorisk angive oplysninger om specifikke tryktab (hydrauliske egenskaber) for fremstillet udstyr eller materialer.

For eksempel er beregningen for polypropylenrørledninger fra FIRAT-firmaet meget lettet af det givne nomogram, som angiver det specifikke tryktab eller tryk i rørledningen for 1 lineær meter rør. Analyse af nomogrammet giver os mulighed for tydeligt at spore de ovennævnte forhold mellem individuelle karakteristika. Dette er hovedessensen af ​​hydrauliske beregninger.

Hydraulisk beregning af vandvarmesystemer: kølevæskeflow

Vi tror, ​​at du allerede har trukket en analogi mellem udtrykket "kølevæskeflow" og udtrykket "kølevæskemængde". Så kølevæskestrømmen vil direkte afhænge af, hvilken termisk belastning der falder på kølevæsken i processen med at flytte varme til varmeapparat fra varmegeneratoren.

Hydraulisk beregning involverer bestemmelse af niveauet af kølevæskeflow for et givet område. Designsektionen er en sektion med en stabil kølevæskestrøm og en konstant diameter.

Hydraulisk beregning af varmeanlæg: eksempel

Hvis en gren omfatter ti kilowatt radiatorer, og kølevæskestrømningshastigheden er beregnet til at overføre varmeenergi på et niveau på 10 kilowatt, så vil den beregnede sektion være en sektion fra varmegeneratoren til radiatoren, som er den første i grenen. Men kun på betingelse af, at dette område er kendetegnet ved en konstant diameter. Den anden sektion er placeret mellem den første radiator og den anden radiator. Desuden, hvis overførselshastigheden på 10 kilowatt termisk energi i det første tilfælde blev beregnet, vil den beregnede mængde energi allerede i det andet afsnit være 9 kilowatt, med et gradvist fald, efterhånden som beregningerne udføres. Den hydrauliske modstand skal beregnes samtidigt for forsynings- og returledningerne.

Hydraulisk beregning af et enkeltrørs varmesystem involverer beregning af kølevæskeflow

for det beregnede areal ved hjælp af følgende formel:

Qch – termisk belastning af designområdet i watt. For eksempel, for vores eksempel, vil varmebelastningen på den første sektion være 10.000 watt eller 10 kilowatt.

c (specifik varmekapacitet for vand) – konstant, lig med 4,2 kJ/(kg °C)

tg – temperatur på den varme kølevæske i varmesystemet.

til er temperaturen på den kolde kølevæske i varmesystemet.

Hydraulisk beregning af varmesystemet: kølevæskeflowhastighed

Den mindste kølevæskehastighed skal have en tærskelværdi på 0,2 - 0,25 m/s. Hvis hastigheden er lavere, vil overskydende luft blive frigivet fra kølevæsken. Dette vil føre til udseendet af luftlommer i systemet, hvilket igen kan forårsage delvis eller fuldstændig fejl i varmesystemet. Vedrørende øvre tærskel, så skal kølevæskehastigheden nå 0,6 - 1,5 m/s. Hvis hastigheden ikke stiger over denne indikator, vil der ikke dannes hydraulisk støj i rørledningen. Praksis viser, at det optimale hastighedsområde for varmeanlæg er 0,3 - 0,7 m/s.

Hvis der er behov for at beregne kølevæskehastighedsområdet mere nøjagtigt, skal du tage højde for parametrene for materialet i rørledningerne i varmesystemet. Mere præcist skal du bruge en ruhedskoefficient for den indvendige røroverflade. For eksempel hvis vi taler om Vedrørende stålrørledninger anses den optimale kølevæskehastighed til at være 0,25 - 0,5 m/s. Hvis rørledningen er polymer eller kobber, kan hastigheden øges til 0,25 - 0,7 m/s. Hvis du vil spille sikkert, så læs omhyggeligt, hvilken hastighed der anbefales af udstyrsproducenter til varmesystemer. Et mere nøjagtigt område af anbefalet kølevæskehastighed afhænger af materialet i rørledningerne, der anvendes i varmesystemet, eller mere præcist af ruhedskoefficienten indre overflade rørledninger. For eksempel til stålrørledninger Det er bedre at overholde en kølevæskehastighed på 0,25 til 0,5 m/s for kobber og polymer (polypropylen, polyethylen, metal-plastrør) fra 0,25 til 0,7 m/s, eller brug producentens anbefalinger, hvis de er tilgængelige.

Beregning af hydraulisk modstand af varmesystemet: tryktab

Tryktabet i en bestemt del af systemet, som også kaldes begrebet "hydraulisk modstand", er summen af ​​alle tab på grund af hydraulisk friktion og lokal modstand. Denne indikator, målt i Pa, beregnes ved formlen:

ΔPuch=R* l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ

ν er hastigheden af ​​det anvendte kølemiddel, målt i m/s.

ρ er densiteten af ​​kølevæsken, målt i kg/m3.

R – tryktab i rørledningen, målt i Pa/m.

l er den estimerede længde af rørledningen på strækningen, målt i m.

Σζ er summen af ​​de lokale modstandskoefficienter i området for udstyr og afspærrings- og kontrolventiler.

Hvad angår den samlede hydrauliske modstand, er det summen af ​​alle hydrauliske modstande i designsektionerne.

Hydraulisk beregning af et to-rørs varmesystem: valg af hovedgrenen af ​​systemet

Hvis systemet er kendetegnet ved en parallel bevægelse af kølevæsken, vælges ringen af ​​den travleste stigrør for et to-rørssystem gennem den nedre varmeanordning. For et enkeltrørssystem - en ring gennem det travleste stigrør.

Hvis systemet er kendetegnet ved blindgydebevægelse af kølevæsken, så for et to-rørssystem er ringen på den nedre varmeanordning valgt til den travleste af de fjerneste stigrør. I overensstemmelse hermed vælges en ring for et enkeltrørsvarmesystem gennem den mest belastede af de fjerntliggende stigrør.

Hvis vi taler om et vandret varmesystem, så vælges ringen gennem den travleste gren, der tilhører den nederste etage. Når vi taler om belastning, mener vi indikatoren "termisk belastning", som blev beskrevet ovenfor.

Hydraulisk beregning af varmesystemet under hensyntagen til rørledninger

Hydraulisk beregning af varmesystemet under hensyntagen til rørledninger. Hydraulisk beregning af varmesystemet under hensyntagen til rørledninger. I yderligere beregninger vil vi bruge alle

Hastigheden af ​​vandbevægelse i rørene i varmesystemet.

Under forelæsningerne fik vi at vide, at den optimale hastighed for vandbevægelse i rørledningen er 0,8-1,5 m/s. På nogle websteder ser jeg noget lignende (specifikt om maksimalt halvanden meter i sekundet).

MEN manualen siger, at man skal tage tab pr. lineær meter og hastighed - ifølge bilaget i manualen. Hastigheden der er helt anderledes, det maksimale der står på skiltet er blot 0,8 m/s.

Og i lærebogen stødte jeg på et eksempel på en beregning, hvor hastighederne ikke overstiger 0,3-0,4 m/s.

Så hvad er meningen? Hvordan tager man det generelt (og hvordan i virkeligheden, i praksis)?

Jeg vedhæfter et skærmbillede af skiltet fra manualen.

På forhånd tak til jer alle for jeres svar!

Hvad vil du? Skal du finde ud af "militære hemmeligheder" (hvordan man rent faktisk gør det), eller bestå kurset? Hvis kun en kursist - så ifølge manualen, som læreren har skrevet og ikke ved andet og ikke vil vide. Og hvis du gør det som det skal, vil ikke acceptere det endnu.

0,036*G^0,53 - til opvarmning af stigrør

0,034*G^0,49 - for mm net af grenen, indtil belastningen er reduceret til 1/3

0,022*G^0,49 - for endeafsnittene af en gren med en belastning på 1/3 af hele grenen

I kurserne beregnede jeg det efter manualen. Men jeg ville gerne vide, hvordan det gik.

Det vil sige, det viser sig i lærebogen (Staroverov, M. Stroyizdat) er heller ikke korrekt (hastigheder fra 0,08 til 0,3-0,4). Men måske er der kun et eksempel på beregning.

Offtop: Det vil sige, du bekræfter også, at de gamle (relativt) SNiP'er på ingen måde er ringere end de nye, og i nogle tilfælde endda bedre. (mange lærere fortæller os om dette. Generelt siger dekanen for PSP, at deres nye SNiP stort set er i modstrid med både lovene og ham selv).

Men i princippet blev alt forklaret.

og beregningen for at reducere diametre langs strømmen ser ud til at spare materialer. men øger arbejdsomkostningerne til installation. Hvis arbejdskraften er billig, kan det give mening. hvis arbejdskraft er dyrt, er der ingen mening. Og hvis det er fordelagtigt at ændre diameteren over en lang længde (hovedvarme), giver det ikke mening at bøvle med disse diametre i huset.

og der er også konceptet med hydraulisk stabilitet af varmesystemet - og her vinder ShaggyDoc-ordningerne

Vi afbryder hver stigrør (øvre ledninger) fra hovedlinjen med en ventil. Jeg har set, at der installeres dobbelte justeringshaner umiddelbart efter ventilen. Er det tilrådeligt?

Og hvordan afbryder man selve radiatorerne fra forbindelserne: med ventiler, eller installer en dobbeltjusteringsventil eller begge dele? (det vil sige, hvis denne ventil helt kunne lukke for rørledningen, ville ventilen slet ikke være nødvendig?)

Og til hvilket formål er rørledningssektioner isoleret? (betegnelse - spiral)

Varmesystemet er to-rørs.

Jeg har brug for at vide specifikt om forsyningsrørledningen, spørgsmålet er ovenfor.

Vi har en koefficient for lokal modstand til flow-input med en drejning. Specifikt bruger vi den ved indgangen gennem jalousigitteret til den lodrette kanal. Og denne koefficient er 2,5 - hvilket er ret meget.

Altså hvordan man finder på noget for at slippe af med dette. En af udgangene er, hvis gitteret er "i loftet", og så vil der ikke være nogen drejeindgang (selvom der stadig vil være en lille en, da luften trækkes langs loftet, bevæger sig vandret og bevæger sig mod dette gitter, drej i lodret retning, men logisk set bør det være mindre end 2,5).

Du kan ikke sætte tremmer i loftet i en lejlighedsbygning, naboer. og i en enkeltlejlighedsbygning vil loftet ikke være smukt med sprosser, og der kan trænge affald ind. det vil sige, at problemet ikke kan løses på denne måde.

Jeg borer ofte og sætter derefter stik

Tage termisk kraft og initial fra sluttemperatur. Baseret på disse data kan du helt pålideligt beregne

hastighed. Det bliver højst sandsynligt max 0,2 m\S. Højere hastigheder kræver en pumpe.

Kølevæskehastighed

Beregning af kølevæskebevægelseshastighed i rørledninger

Ved design af varmeanlæg særlig opmærksomhed Der skal lægges vægt på bevægelseshastigheden af ​​kølevæsken i rørledningerne, da hastigheden direkte påvirker støjniveauet.

Ifølge SP 60.13330.2012. Sæt af regler. Varme, ventilation og aircondition. Opdateret version af SNiP 41-01-2003 maksimal hastighed vand i varmesystemet bestemmes i henhold til tabellen.

1. Tælleren viser den tilladte kølevæskehastighed ved brug af stik-, trevejs- og dobbeltjusteringsventiler, og nævneren viser ved brug af ventiler.
2. Hastigheden af ​​vandbevægelse i rør lagt gennem flere rum skal bestemmes under hensyntagen til:
   1. et rum med det lavest tilladte ækvivalente støjniveau;
   2. fittings med den højeste koefficient for lokal modstand, installeret på enhver sektion af rørledningen lagt gennem dette rum, med en sektionslængde på 30 m på begge sider af dette rum.
3. Ved brug af armaturer med høj hydraulisk modstand (temperaturregulatorer, indreguleringsventiler, passagetrykregulatorer osv.), bør driftstrykfaldet over armaturerne tages i henhold til producentens anbefalinger for at undgå støjgenerering.

Sådan bestemmes diameteren af ​​et varmerør med tvungen og naturlig cirkulation

Varmesystemet i et privat hus kan tvinges eller naturligt kredsløb. Afhængigt af systemtypen er metoderne til beregning af rørdiameteren og valg af andre varmeparametre forskellige.

Varmerør med tvungen cirkulation

Beregning af diameteren af ​​varmerør er relevant i processen med individuel eller privat konstruktion. For korrekt at bestemme systemets dimensioner skal du vide: hvad linjerne er lavet af (polymer, støbejern, kobber, stål), kølevæskens egenskaber, dens bevægelsesmetode gennem rørene. Indførelsen af ​​en trykpumpe i varmedesignet forbedrer kvaliteten af ​​varmeoverførslen og sparer brændstof. Kølevæskens naturlige cirkulation i systemet er klassisk metode, bruges i de fleste private huse med damp (kedel) opvarmning. I begge tilfælde er det ved ombygning eller nybyggeri vigtigt at vælge den korrekte rørdiameter for at undgå ubehagelige momenter i efterfølgende drift.

Rørets diameter er den vigtigste indikator, der begrænser den samlede varmeoverførsel af systemet, bestemmer kompleksiteten og længden af ​​rørledningen og antallet af radiatorer. Når du kender den numeriske værdi af denne parameter, kan du nemt beregne mulige energitab.

Afhængighed af varmeeffektivitet af rørledningsdiameter

Den fulde drift af energisystemet afhænger af følgende kriterier:

1. Egenskaber af bevægelig væske (kølevæske).
2. Rørmateriale.
3. Flowhastighed.
4. Flowsektion eller diameter af rør.
5. Tilstedeværelsen af ​​en pumpe i kredsløbet.

Det er et forkert udsagn, at jo større tværsnit røret er, jo mere væske slipper det igennem. I dette tilfælde vil en forøgelse af ledningens frigang bidrage til et fald i trykket og som et resultat af kølevæskens strømningshastighed. Dette kan føre til et fuldstændigt stop af væskecirkulationen i systemet og nul effektivitet. Hvis du inkluderer en pumpe i kredsløbet, hvornår stor diameter rør og den øgede længde af lysnettet, er dens strøm muligvis ikke nok til at give det nødvendige tryk. Hvis der er strømafbrydelse, er det simpelthen ubrugeligt at bruge en pumpe i systemet - opvarmning vil være fuldstændig fraværende, uanset hvor meget du opvarmer kedlen.

For individuelle bygninger med central opvarmning er diameteren af ​​rørene valgt den samme som for bylejligheder. I huse med dampopvarmning skal kedlens diameter omhyggeligt beregnes. Der tages hensyn til elnettets længde, rørenes alder og materiale, antallet af VVS-armaturer og radiatorer, der indgår i vandforsyningsordningen, og varmeordningen (en- eller to-rørs). Tabel 1 viser omtrentlige kølevæsketab afhængigt af rørledningernes materiale og levetid.

En rørdiameter, der er for lille, vil uundgåeligt føre til dannelse af højt tryk, hvilket vil medføre øget belastning på forbindende elementer motorveje. Derudover vil varmesystemet være støjende.

Ledningsdiagram for varmesystemet

For korrekt at beregne modstanden af ​​rørledningen og følgelig dens diameter, skal ledningsdiagrammet for varmesystemet tages i betragtning. Valgmuligheder:

• to-rør lodret;
• to-rør vandret;
• enkeltrør.

Et torørssystem med lodret stigrør kan være med øvre og nedre placering af ledninger. Enkeltrørssystem pga økonomisk brug længden af ​​ledningerne er egnet til opvarmning med naturlig cirkulation, en to-rørs en på grund af et dobbelt sæt rør vil kræve inklusion i pumpekredsløbet.

Vandret ledningsføring giver 3 typer:

• blindgyde;
• med passerende (parallel) bevægelse af vand;
• samler (eller bjælke).

I et enkelt-rørs ledningsdiagram kan du levere et bypass-rør, som vil tjene som en backup-ledning til væskecirkulation, når flere eller alle radiatorer er slukket. Der er monteret afspærringsventiler på hver radiator, så du kan lukke for vandforsyningen, når det er nødvendigt.

Ved at kende layoutet af varmesystemet kan du nemt beregne den samlede længde, mulige forsinkelser i kølevæskestrømmen i hovedet (ved bøjninger, drejninger, ved forbindelser) og som et resultat opnå en numerisk værdi af systemmodstanden. Baseret på den beregnede tabsværdi kan du vælge diameteren på varmeledningerne ved hjælp af metoden beskrevet nedenfor.

Valg af rør til et tvungen cirkulationssystem

Det tvungne cirkulationsvarmesystem adskiller sig fra det naturlige ved tilstedeværelsen af ​​en trykpumpe, som er monteret på udløbsrøret nær kedlen. Enheden fungerer fra en 220 V strømforsyning Den tænder automatisk (via en sensor), når trykket i systemet stiger (det vil sige, når væsken opvarmes). Pumpen cirkulerer hurtigt varmt vand gennem systemet, som lagrer energi og aktivt overfører det gennem radiatorer til alle husets rum.

Opvarmning med tvungen cirkulation - fordele og ulemper

Den største fordel ved opvarmning med tvungen cirkulation er den effektive varmeoverførsel af systemet, som udføres til en lav pris af tid og penge. Denne metode kræver ikke brug af rør med stor diameter.

På den anden side er det vigtigt at sikre uafbrudt strømforsyning til pumpen i varmesystemet. Ellers vil opvarmningen simpelthen ikke fungere i et stort område af huset.

Sådan bestemmes diameteren af ​​et varmerør med tvungen cirkulation ved hjælp af tabellen

Beregningen begynder med at bestemme det samlede areal af rummet, der skal opvarmes vintertid, det vil sige, at dette er hele boligdelen af ​​huset. Varmeoverførselsstandarden for varmesystemet er 1 kW for hver 10 kvm. m. (med isolerede vægge og loftshøjder op til 3 m). Det vil sige for et værelse på 35 kvm. normen vil være 3,5 kW. For at sikre en reserve af termisk energi tilføjer vi 20 %, hvilket giver i alt 4,2 kW. I henhold til tabel 2 bestemmer vi en værdi tæt på 4200 - det er rør med en diameter på 10 mm (varmeindeks 4471 W), 8 mm (varmeindeks 4496 W), 12 mm (4598 W). Disse tal er karakteriseret ved følgende værdier af kølevæskestrømningshastigheden (i dette tilfælde vand): 0,7; 0,5; 1,1 m/s. Praktiske indikatorer normal drift varmeanlæg - varmtvandshastighed fra 0,4 til 0,7 m/s. Under hensyntagen til denne betingelse forlader vi valget af rør med en diameter på 10 og 12 mm. I betragtning af vandforbruget ville det være mere økonomisk at bruge et rør med en diameter på 10 mm. Dette er det produkt, der vil indgå i projektet.

Det er vigtigt at skelne mellem de diametre, som valget er lavet med: ekstern, intern, nominel boring. Som regel stålrør vælges i henhold til den indre diameter, polypropylen - i henhold til den ydre diameter. En nybegynder kan støde på problemet med at bestemme diameteren markeret i tommer - denne nuance er relevant for stålprodukter. Konvertering fra tomme til metriske dimensioner udføres også gennem tabeller.

Beregning af diameteren af ​​et varmerør med en pumpe

Ved beregning af varmerør de vigtigste egenskaber er:

1. Mængden (volumen) af vand indlæst i varmesystemet.
2. Samlet længde af motorveje.
3. Flowhastighed i systemet (ideelt 0,4-0,7 m/s).
4. Systemets varmeoverførsel i kW.
5. Pumpekraft.
6. Tryk i systemet, når pumpen er slukket (naturlig rotation).
7. System modstand.

hvor H er den højde, der bestemmer nultrykket (manglende tryk) af vandsøjlen under andre forhold, m;

λ – rørmodstandskoefficient;

L - længde (udstrækning) af systemet;

D - indre diameter (den ønskede værdi i dette tilfælde), m;

V – strømningshastighed, m/s;

g – konstant, fri acceleration. fald, g=9,81 m/s2.

Beregningen udføres pr minimale tab termisk effekt, det vil sige, at flere værdier af rørdiameter kontrolleres for min modstand. Kompleksiteten opstår med koefficienten for hydraulisk modstand - for at bestemme den kræves tabeller eller en lang beregning ved hjælp af formlerne for Blasius og Altschul, Konakov og Nikuradze. Den endelige værdi af tab kan betragtes som et tal, der er mindre end ca. 20 % af det tryk, der skabes af injektionspumpen.

Ved beregning af diameteren af ​​varmerør tages L for at være lig med længden af ​​ledningen fra kedlen til radiatorerne og i bagsiden undtagen duplikerede sektioner placeret parallelt.

Hele beregningen kommer i sidste ende ned på at sammenligne modstandsværdien opnået ved beregning med det tryk pumpen pumper. I dette tilfælde skal du muligvis beregne formlen mere end én gang vha forskellige betydninger indvendig diameter. Start med et 1-tommers rør.

Forenklet beregning af varmerørets diameter

For et system med tvungen cirkulation er en anden formel relevant:

hvor D er den nødvendige indvendige diameter, m;

V – strømningshastighed, m/s;

∆dt—forskel mellem indløbs- og udløbsvandstemperaturer;

Q – energi leveret af systemet, kW.

Til beregninger anvendes en temperaturforskel på cirka 20 grader. Det vil sige, at ved indgangen til systemet fra kedlen er væsketemperaturen omkring 90 grader, når man bevæger sig gennem systemet, er varmetabet 20-25 grader. og på returen vil vandet allerede være køligere (65-70 grader).

Beregning af parametre for et varmesystem med naturlig cirkulation

Beregning af rørdiameteren for et system uden pumpe er baseret på forskellen i temperatur og tryk af kølevæsken ved indløbet fra kedlen og i returledningen. Det er vigtigt at overveje, at væsken bevæger sig gennem rørene gennem den naturlige tyngdekraft, forstærket af trykket fra opvarmet vand. I dette tilfælde er kedlen placeret under, og radiatorerne er placeret meget over niveauet varmeapparat. Kølevæskens bevægelse adlyder fysikkens love: mere tæt koldt vand går ned og giver plads til den varme. Dette sikrer naturlig cirkulation i varmesystemet.

Hvordan man vælger rørledningens diameter til opvarmning med naturlig cirkulation

I modsætning til systemer med tvungen cirkulation vil naturlig cirkulation af vand kræve et samlet tværsnit af røret. Jo større volumen af ​​væske, der cirkulerer gennem rørene, jo mere varmeenergi vil komme ind i lokalerne pr. tidsenhed på grund af en stigning i kølevæskens hastighed og tryk. På den anden side vil en øget mængde vand i systemet kræve mere brændsel til opvarmning.

Derfor, i private huse med naturlig cirkulation, er den første opgave at udvikle optimal ordning opvarmning, hvor minimumslængden af ​​kredsløbet og afstanden fra kedlen til radiatorerne er valgt. Af denne grund anbefales det at installere en pumpe i huse med store boligarealer.

Til et system med naturlig kølevæskebevægelse optimal værdi flowhastighed 0,4-0,6 m/s. Denne kildekode svarer til min. modstandsværdier for fittings og rørledningsbøjninger.

Beregning af tryk i et system med naturlig cirkulation

Trykforskellen mellem indgangspunktet og returpunktet for et naturligt cirkulationssystem bestemmes af formlen:

hvor h er højden af ​​vandstigning fra kedlen, m;

g – faldacceleration, g=9,81 m/s2;

ρot – densitet af vand i afkastet;

ρpt – væskedensitet i tilførselsrøret.

Siden den vigtigste drivkraft i et varmesystem med naturlig cirkulation er tyngdekraften skabt af forskellen i niveauerne af vandforsyning til og fra radiatoren, det er indlysende, at kedlen vil være placeret meget lavere (for eksempel i kælderen i et hus) .

Det er bydende nødvendigt at hælde fra indgangspunktet ved kedlen til enden af ​​rækken af ​​radiatorer. Hældning - mindst 0,5 ppm (eller 1 cm for hver lineær måler motorveje).

Beregning af rørdiameter i et system med naturlig cirkulation

Beregning af diameteren af ​​rørledningen i et varmesystem med naturlig cirkulation udføres ved hjælp af den samme formel som for opvarmning med en pumpe. Diameteren vælges ud fra de opnåede minimumstabsværdier. Det vil sige, først erstattes en værdi af tværsnittet i den oprindelige formel og kontrolleres for systemets modstand. Derefter den anden, tredje og yderligere værdier. Dette fortsætter, indtil den beregnede diameter opfylder betingelserne.

Rørdiameter til opvarmning med tvungen cirkulation, med naturlig cirkulation: hvilken diameter skal vælges, beregningsformel

Varmesystemet i et privat hus kan være tvungen eller naturlig cirkulation. Afhængigt af systemtypen er metoderne til beregning af rørdiameteren og valg af andre varmeparametre forskellige.

Det tager lang tid for det varme batteri at nå det fjerne batteri. Og dette batteri nedenfor er koldt, selvom det er helt åbent. Og alt før hende er næsten lukket og lige så koldt forneden. to-rørs system. Når jeg åbner det næstsidste batteri helt, flyder alt vandet igennem det, og det sidste får slet ikke noget. Derfor dækkede jeg det hele lidt til, så toppen var varm og bunden knap var varm. Så er der nok til alle. Han slap luften ud, så godt han kunne. Hvis du hæver vandtemperaturen (når det er frost), så er det fjerne batteri varmere. Afkastet er knapt varmt. I alt er der omkring 130 battericeller plus omkring 180 m rør pr. 20 plastikceller. Batterier i aluminium. Det viser sig 2 grene af 40 meter tilførselsrør og samme mængde returrør. Udover selve batterierne er der ind- og udløb fra rørene. Kedel Baxi Slim 1.300i 30KW med egen pumpe og tank. Det ser ud til at vandet flyder langsomt, måske på grund af noget, der generer hende. Denne idé blev foranlediget af det faktum, at da vi tændte det for første gang, virkede det ikke, alt blev overophedet. En specialist fra sælgers kontor sagde, at vi havde blandet levering og retur, selvom jeg gentagne gange havde kontrolleret det i henhold til instruktionerne til kedlen. Efter at installatøren igen loddede det omvendt, virkede alt med det samme, men det viste sig, at vi ikke havde blandet os. Og da de returnerede den, virker den ikke igen og overophedes. Efter at installatøren havde gættet at udlufte systemet, gik alt godt, men værre. Efter det første driftsår fjernede jeg snavs fra filternettet, men det havde stort set ingen effekt. Jeg har også et filter på forsyningen. Jeg fjernede gitteret fra det, men uden held. Der er gået yderligere 2 år, jeg prøver at forstå, hvad der er galt. Eller pumpen mangler stadig. Men jeg har 200 m2 varme (et hus med lavt loft), og kedlen er designet til meget mere, hvilket betyder, at pumpen også skal være designet til denne mængde vand. Det nytter ikke at måle tryk for at finde blokeringens placering. Det vil være ens overalt og er 1 atm ifølge trykmåleren i kedlen. Så jeg forstår ikke, hvad jeg ellers skal kontrollere, og hvor man skal se for at finde årsagen til denne tilstand af varmesystemet i et privat hus. Installation af en flowmåler er problematisk, du skal lodde den, og det er ikke billigt. På et tidspunkt forsøgte jeg at lave selve varmesystemet så meget som muligt med en reserve. For ikke at fryse. Selvom der ikke er nogen efterbehandling endnu, og det ikke vides, hvornår det bliver, så blæser det ikke specielt nogen steder. Varmetab baseret på gasflow er, hvis målt, cirka 0,5 W pr. m2 pr. grad, hvis jeg ikke tager fejl i beregningerne. Med et areal af vægge, gulv og tag (der er intet loft på anden sal) på 600 m2 er den gennemsnitlige temperaturforskel mellem gaden og huset 30 grader, hvilket resulterede i 720 m3 gasopvarmning om måneden. I alt omkring 10 kW i timen, hvilket er meget mindre end kedeleffekten (30 kW). Kedlens datablad siger 1,2 m3 vand i timen ved et tryk på 3 m.