Гидравлический расчет отопления: Гидравлический расчет системы отопления

постановка задачи, порядок выполнения расчета, ошибки и способы их исправления

От правильного выбора всех элементов системы водяного отопления, их установки, во многом зависит эффективность её работы, сроки безаварийной и экономичной эксплуатации. Насколько экономичным и эффективным будет отопление в доме, покажут уже начальные вложения средств на этапе установки и монтажа системы. Рассмотрим подробнее как осуществляется гидравлический расчет систым отопления, с целью определения оптимальной мощности отопительной системы.

Эффективность системы отопления «на глазок»

Во многом суммы таких затрат зависят от:

• требуемых диаметров трубопроводов
• фитингов и соответствующих им приборов отопления
• переходников
• регулировочной и запорной арматуры

Желание минимизировать такие затраты не должно идти в ущерб качеству, но принцип разумной достаточности, некий оптимум, должен выдерживаться.

В большинстве современных индивидуальных отопительных комплексов применяются электронасосы для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, в качестве которого часто используются незамерзающие составы антифризов. Гидравлическое сопротивление таких систем отопления для разных их типов теплоносителей будет разным.

Учитывая постоянно растущую стоимость энергоносителей (все виды топлива, электроэнергия) и расходных материалов (теплоносители, запчасти и пр.), следует с самого начала стремиться заложить в систему принцип минимизации расходов на эксплуатацию системы. Опять же, исходя из их оптимального соотношения для решения задачи создания комфортного температурного режима в отапливаемых помещениях.

Разумеется, соотношение мощности всех элементов отопительной системы должны обеспечивать оптимальный режим подачи теплоносителяк приборам отопления в объёме достаточном для выполнения основной задачи всей системы — обогрева и поддержания заданного температурного режима внутри помещения, независимо от изменения наружных температур. К элементам отопительной системы относятся:

• котел
• насос
• диаметр труб
• регулировочная и запорная арматура
• тепловые приборы

Помимо того, очень неплохо, если в проект изначально будет заложена определённая «эластичность», допускаюшая переход на иной вид теплоносителя (замена воды на антифриз). Кроме того, отопительная система, при меняющихся режимах эксплуатации никоим образом не должна вносить дискомфорт во внутренний микроклимат помещений.

Гидравлический расчёт и решаемые задачи

В процессе выполнения гидравлического расчёта отопительной системы, решается достаточно большой круг вопросов обеспечения выполнения приведенных выше и целого ряда дополнительных требований. В частности, находится диаметр труб на всех секторах по рекомендованным параметрам, включающим определение:

• скорости движения теплоносителя;
• оптимального теплообмена на всех участках и приборах системы, с учётом обеспечения его экономической целесообразности.

В процессе движения теплоносителя происходит неизбежное его трение о стенки трубы, возникают потери скорости, особенно заметные на участках, содержащих повороты, колена и т. п. В задачи гидравлического расчёта входит определение потерь скорости движения среды, вернее, давления на отрезках системы, подобных указанным, для общего учёта и включения в проект требуемых компенсаторов. Параллельно определению потери давления, необходимо знать требуемый объём, называемый расходом, теплоносителя во всей проектируемой системе водяного отопления.

Учитывая разветвлённость современных отопительных систем и конструктивные требования реализации наиболее распространённых схем разводки, например, примерное равенство длин ветвей в коллекторной схеме, расчёт гидравлики даёт возможность учесть такие особенности. Это позволит обеспечить более качественную автобалансировку и увязку ветвей, включенных параллельно или по другой схеме. Такие возможности часто требуются в ходе эксплуатации с применением запорных и регулирующих элементов, в случае необходимости отключения или перекрытия отдельных веток и направлений, при возникновении необходимости работы системы в нестандартных режимах.

Подготовка выполнения расчёта

Проведению качественного и детального расчёта должны предшествовать ряд подготовительных мероприятий по выполнению расчётных графиков. Эту часть можно назвать сбором информации для проведения расчёта. Являясь самой сложной частью в проектировании водяной отопительной системы, расчёт гидравлики позволяет точно спроектировать всю её работу. В подготавливаемых данных обязательно должно присутствовать определение требуемого теплового баланса помещений, которые будут обогреваться проектируемой отопительной системой.

В проекте расчёт ведётся с учётом типа выбранных приборов отопления, с определёнными поверхностями теплообмена и размещения их в обогреваемых помещениях, это могут быть батареи секций радиаторов или теплообменники других типов. Точки их размещения указываются на поэтажных планах дома или квартиры.

Принимаемая схема конфигурирования системы водяного отопления должна быть оформлена графически. На этой схеме указывается место размещения генератора тепла (котёл), показываются точки крепления приборов отопления, прокладка основных подводящих и отводящих магистралей трубопроводов, прохода веток приборов отопления. На схеме подробно приводится расположение элементов регулирующей и запорной арматуры. Сюда входят все виды устанавливаемых кранов и вентилей, переходных клапанов, регуляторов, термостатов. В общем, всего, что принято называть регулирующей и запорной арматурой.

После определения на плане требуемой конфигурации системы, её необходимо вычертить в аксонометрической проекции по всем этажам. На такой схеме каждому отопительному прибору присваивается номер, указывается максимальная тепловая мощность. Важным элементом, также указываемым для теплового прибора на схеме, является расчётная длина участка трубопровода для его подключения.

Обозначения и порядок выполнения

На планах обязательно должно быть указано, определённое заранее, циркуляционное кольцо, называемое главным. Оно обязательно представляет собой замкнутый контур, включающий все отрезки трубопровода системы с наибольшим расходом теплоносителя. Для двухтрубных систем эти участки идут от котла (источника тепловой энергии) до самого удалённого теплового прибора и обратно к котлу. Для однотрубных систем берётся участок ветки — стояка и обратной части.

Единицей расчёта является отрезок трубопровода, имеющий неизменный диаметр и ток (расход) носителя тепловой энергии. Его величина определяется исходя из теплового баланса помещения. Принят определённый порядок обозначения таких отрезков, начиная от котла (источника тепла, генератора тепловой энергии), их нумеруют. Если от подающей магистрали трубопровода есть ответвления, их обозначение выполняется заглавными буквами в алфавитном порядке. Такой же буквой со штрихом обозначается сборная точка каждой ветки на обратном магистральном трубопроводе.

В обозначении начала ветки приборов отопления указывается номер этажа (горизонтальные системы) или ветки — стояка (вертикальные). Тот же номер, но со штрихом ставится в точке их подключения к обратной линии сбора потоков теплоносителя. В паре, эти обозначения составляют номер каждой ветки расчётного участка. Нумерация ведётся по часовой стрелке от левого верхнего угла плана. По плану определяется и длина каждой ветки, погрешность составляет не более 0,1 м.

На поэтажном плане отопительной системы по каждому её отрезку считается тепловая нагрузка, равная тепловому потоку, переданному теплоносителем, она принимается с округлением до 10 Вт. После определения по каждому прибору отопления в ветке, определяется суммарная нагрузка по теплу на магистральной подающей трубе. Как и выше, тут округление полученных значений ведётся до 10 Вт. После вычислений, каждый участок должен иметь двойное обозначение с указанием в числителе величины тепловой нагрузки, а в знаменателе — длины участка в метрах.

Требуемое количество (расход) теплоносителя на каждом участке легко определяется путём деления количества тепла на участке (скорректированное на коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость воды) на разность температур нагретого и охлаждённого теплоносителя на этом участке. Очевидно, что суммарное значение по всем рассчитанным участкам даст требуемое количество теплоносителя в целом по системе.

Не вдаваясь в детали, следует сказать, что дальнейшие расчёты позволяют определить диаметры труб каждого из участков системы отопления, потери давления на них, произвести гидравлическую увязку всех циркуляционных колец в сложных системах водяного отопления.

Последствия ошибок расчёта и способы их исправления

Очевидно, что гидравлический расчёт является достаточно сложным и ответственным этапом разработки отопления. Для облегчения подобных вычислений разработан целый математический аппарат, существуют многочисленные версии компьютерных программ, предназначенных для автоматизации процесса его выполнения.

Несмотря на это, от ошибок никто не застрахован. Среди наиболее распространённых выбор мощности тепловых приборов без проведения расчёта, указанного выше. В этом случае, помимо более высокой стоимости самих радиаторных батарей (если мощность больше требуемой), система будет затратной, расходуя повышенное количество топлива и требуя более значительных на свое содержание. Проще говоря, в комнатах будет жарко, форточки постоянно открыты и придётся дополнительно оплачивать обогрев улицы. В случае заниженной мощности попытки обогрева приведут к работе котла на повышенной мощности и также потребуют высоких финансовых затрат. Исправить такую ошибку достаточно сложно, возможно потребуется полностью переделывать всё отопление.

Если неверно проведен монтаж радиаторных батарей, эффективность работы всего отопительного комплекса также падает. К таким ошибкам относится нарушение правил установки батареи. Ошибки этой группы могу вдвое снизить теплоотдачу самых качественных тепловых приборов. Как и в первом случае, стремление повысить температуру в помещении, приведёт к дополнительным расходам энергоносителя. Чтобы исправить ошибки установки, зачастую достаточно переустановить и подключить заново радиаторные батареи.

Следующая группа ошибок относится к ошибке определения требуемой мощности источника тепла и приборов отопления. Если мощность котла заведомо выше мощности отопительных приборов, он будет работать неэффективно, потребляя большее количество топлива. Налицо двойной перерасход средств: в момент покупки такого котла и в ходе эксплуатации. Чтобы исправить положение, такой котёл, радиаторы или насос, а то и все трубы системы, придётся менять.

При расчёте требуемой мощности котла, может быть допущена ошибка в определении потерь тепла зданием. В результате мощность генератора тепловой энергии будет завышена. Результатом будет перерасход топлива. Чтобы исправить ошибку, придётся заменить котёл.

Ошибочный расчёт балансировки системы, нарушение требований примерного равенства веток и т. п. может привести к необходимости установки более мощного насоса, позволяющего доставить носитель к дальним приборам отопления в нагретом состоянии. Однако в этом случае возможно появление «звукового сопровождения» в виде гула, свиста и т. п. Если подобные ошибки допущены в системе тёплого водяного пола, то результатом установки мощного насоса может стать «поющий пол».

При ошибках определения требуемого количества теплоносителя или переводе гравитационной системы на принудительную циркуляцию, объём его может оказаться слишком велик, и дальние приборы отопления не будут работать. Как и ранее, попытки решения проблемы увеличением интенсивности прогрева, приведут к перерасходу газа, износу котла. Решить вопрос можно применением нового насоса и гидрострелки, т. е. тепловой пункт придётся всё равно переделывать.

После всего можно однозначно сказать, что проведение гидравлического расчёта системы отопления позволит гарантированно минимизировать расходы на всех этапах проектирования, устройства, монтажа и долговременной эксплуатации высокоэффективной системы водяного отопления.

Пример гидравлического расчета (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расчет гидравлических систем в АТ-СТРОЙГРУПП

Гидравлический расчет отопительной системы помогает правильно подобрать длину и сечение труб и отрегулировать потоки теплоносителя с помощью радиаторных клапанов. В результате проектировщики получают такие данные:

• расход теплоносителя;
• потери напора в системе;
• потери давления между котлом и каждым из радиаторов.

 

Исходя из полученных данных производится подбор мощности насосов или расположения элементов системы с естественной калькуляцией.

Главная цель расчета гидравлических систем — согласование расходов по элементам отопительной системы с фактическими расходами. Количества теплоносителя, поступающего из котла в радиаторы, должно быть достаточно для поддержания теплового баланса. При этом должна учитываться наружная температура и функциональное назначение помещения.

То есть основная задача предварительного гидрорасчета — минимизировать капитальные и эксплуатационные расходы, снизить энергозатраты и обеспечить стабильную работу системы.

Этапы расчета гидравлических систем

Чтобы вычислить требуемые параметры отопительной системы, необходимо рассчитать следующие значения:

• Общий расход теплоносителя, который зависит от теплопотерь здания. Аналогично производится расчет по участкам, где вода течет с одинаковой скоростью.
• Скорость движения воды в трубах. Этот показатель зависит от сечения труб и расхода теплоносителя.
• Потери давления на участках трубопровода, возникающие из-за трения. Они зависят от длины участка (учитывая подачу и обратку) и коэффициента удельных потерь.
• Потеря напора на фитингах, арматуре и оборудовании. Параметр представляет собой сумму местных сопротивлений на каждом элементе и зависит от плотности теплоносителя.

 

В итоге проектировщики получают величину сопротивления которую остается сравнить с контрольными значениями.

Инженерный отдел компании АТ-СТРОЙГРУПП проводит расчеты и оптимизацию гидравлических режимов как в новых, так и в проходящих реконструкцию тепловых сетях (и тепловых пунктах) Москвы и области.

 

Гидравлический расчет системы отопления, сопротивление, испытание, пример и программа

В последнее время автономная отопительная система становится все более востребованной. Большинство владельцев квартир отказываются от централизованного отопления, считая индивидуальную систему более надежной и качественной. При этом довольно часто основной причиной выбора именно автономной системы отопления становится ее доступность и экономичность. Конечно, изначально на приобретение необходимого оборудования и монтаж системы придутся потратиться. Однако все затраты окупаются довольно быстро, поскольку в дальнейшем обслуживание такой системы обходится значительно дешевле, чем ежемесячная оплата централизованного отопления. Конечно, экономичность автономной системы достигается только в том случае, если она была правильно подобрана и установлена. В связи с этим огромное значение приобретает гидравлический расчет системы отопления, который необходимо проводить заранее.

Схема автономного отопления квартиры

Для чего он нужен?

Прежде всего, следует понимать, что старая программа контроля функционирования отопительной системы значительно отличается от современной именно по причине различного осуществления гидравлического режима. Помимо этого, современные отопительные системы отличаются использованием более качественных материалов и технологий монтажа – что также отображается на их себестоимости и экономичности. Более того, современная система позволяет совершать контроль на всех этапах и замечает даже незначительное колебание температуры.

Аксонометрическая схема системы отопления коттеджа — первые этап гидравлического расчета

Можно сделать простой вывод: применение более качественной, модернизированной современной системы позволяет значительно снизить уровень энергопотребления, что, в свою очередь, ведет к повышению экономичности системы. Однако не следует самостоятельно монтировать отопительную систему, поскольку этот процесс требует специальных знаний и навыков. В частности, нередко проблемы возникают из-за неправильно установленного каркаса и отказа от проведения гидравлического расчета системы отопления. Что же важно учитывать при монтаже системы:

• только в случае правильно выполненного монтажа будет осуществляться равномерная подача теплоносителя ко всем элементам системы. А этот показатель – залог равновесия между регулярно изменяющейся температурой воздуха снаружи и внутри помещения.
• минимализация затрат на эксплуатацию системы (в особенности – топливной) приводит к тому, что значительно снижается гидравлическое сопротивление системы отопления.
• чем больше диаметр используемых труб – тем выше будет себестоимость отопительной системы.
• система должна быть не только надежной и качественно установленной. Важным фактором является и ее бесшумность.

Какую информацию получаем после того, как сделан гидравлический расчет отопления:

Рекомендуем к прочтению:

• диаметр труб, применимый на различных участках системы для ее максимально эффективной работы;
• гидравлическая устойчивость системы отопления в разных сегментах отопительной системы;
• тип гидравлической связки трубопровода. В некоторых случаях для достижения максимального равновесия отдельных процессов используется специальный каркас.
• расход и давление теплоносителя во время циркуляции в отопительной системе.

Конечно, расчет гидравлического сопротивления системы отопления является довольно затратным процессом. Однако следует учитывать то, что правильность его проведения дает возможность получения максимально точной информации, необходимой для создания качественной отопительной системы. Поэтому наиболее правильным является привлечение специалиста, а не попытка произвести данный расчет самостоятельно.

Пример рабочей схемы в программе при выполнении гидравлического расчета

Перед тем, как будет проведен гидравлический расчет системы отопления онлайн, следует получить такие данные:

• равновесие показателей тепла во всех помещениях, которые необходимо будет отапливать;
• наиболее подходящий тип отопительных приборов, прорисовать на предварительном плане отопительной системы их детальное расположение;
• определение типа и диаметра используемых для монтажа системы труб;
• разработка плана запорного и направляющего каркасов. Помимо этого, важно до мелочей продумать расположение в системе всех элементов – от генераторов тепла до вентилей, стабилизаторов давления и датчиков контроля уровня температуры теплоносителя;
• создание максимально детального плана системы, на котором будут указаны все ее элементы, а также длина и нагрузка сегментов;
• определить расположение замкнутого контура.

Пример таблицы с полученными данными гидравлического расчета

Пример расчета гидравлики отопления

Приведем пример гидравлического расчета системы отопления. Возьмем отдельный участок трубопровода, на котором наблюдается стабильная теплопотеря. Диаметр труб не меняется.

Определить этот участок следует, основываясь на данных о тепловом балансе помещения, в котором он находится. Важно помнить – нумерация участков начинается от источника тепла. Помечаем связующие узлы, присутствующие на подающем участке магистрали прописными буквами.

Рекомендуем к прочтению:

Принципиальная схема отопления

В случае если на магистрали присутствуют узлы – их следует пометить небольшим штрихом. Используем арабские цифры для определения узловых точек, которые присутствуют в участках ответвления. При горизонтальной отопительной системе каждая из точек соответствует номеру этажа здания. В случае применения вертикальной системы значение точки соответствует значению стояка. Узлы, в которых происходит сбор потока, также следует отмечать штрихами. Следует отметить, что номера непременно должны состоять из двух цифр. Первая из них означает начало участка, ну а вторая, соответственно, – конец.

В случае применения вертикальной системы нумерацию стояков следует проводить арабскими цифрами, следуя при этом по часовой стрелке.

Для определения протяженности всех участков трубопровода следует использовать предварительно составленную детальную план-смету. При ее  создании следует придерживаться точности 0,1 м. При этом тепловой поток участка, в котором происходят вычисления, равен тепловой нагрузке, отдаваемой теплоносителем в данном сегменте системы.

Показатели гидравлического расчета расчетного циркуляционного контура с учетом потерь давления на местные сопротивления на участках

Использование программ

В процессе моделирования новой постройки, наиболее рациональным является использование специальной программы, которая максимально точно определяет тепловые и гидравлические характеристики будущей отопительной системы. А можно использовать программу excel. При этом программа предоставляет такие данные:

• необходимый диаметр трубопровода;
• размер отопительных устройств;
• тип регулирования вентилей балансировки;
• уровень настройки регулировочных вентилей;
• уровень предварительного регулирования термостатических клапанов;
• настройку датчиков колебания давления в системе.

Конечно же, непосвященному пользователю будет крайне сложно провести самостоятельно расчет и гидравлическое испытание системы отопления. Наиболее правильным вариантом является обращение к специалисту, который имеет достаточный опыт в данной сфере. В случае, когда возможности привлечения профессионала нет, следует внимательно ознакомиться с методической литературой, в которой максимально детально описывается процесс проведения гидравлического расчета.

Гидравлический расчет системы отопления

Сейчас более востребована автономная отопительная система. Даже жильцы многоквартирных зданий отказываются от центрального отопления в пользу индивидуальной системы обогрева своего жилья. Причины выбора такого обогрева две: доступность и экономичность.

Все понимают, что изначально нужно затратить денежные средства на покупку всех элементов отопления и установить их, но все это быстро окупится. Так как обслуживание такой системы намного дешевле ежемесячных платежей за услуги центрального отопления.

Конечно, достигнуть этих целей можно лишь при верном выборе и правильном монтаже всех элементов. Поэтому очень важен гидравлический расчет системы отопления. Еxcel и другие компьютерные программы помогут облегчить расчет.

Какие бывают способы подключения приборов для отопления

Нужно разобраться, какие способы подключения отопительных приборов бывают. Их существует всего два:

• Однотрубный;
• Двухтрубный.

При однотрубной системе устройства подключаются последовательно, таким образом, вода проходит все приборы, и лишь затем возвращается к нагревающему агрегату. А в двухтрубной системе отопления еще дополнительно присутствует обратная труба.

Что нужно выполнить до гидравлического расчета отопительной системы

Самым трудоемким и сложным инженерным этапом системы отопления является расчет гидравлики. Именно по этой причине заранее необходимо выполнить некоторые вычисления. Для начала определите баланс помещений, которые будут обогреваться. Выберите тип устройств и прорисуйте их расстановку в плане здания.

Предполагается, что выбор котла и других элементов уже сделан до гидравлического расчета системы отопления. Еxcel и другие программы помогут выполнить чертеж системы обогрева дома.

Обязательно нужно установить основное кольцо для циркуляции теплообменника. Для гидравлического расчета однотрубной системы отопления это будет замкнутый контур, который включает в себя ряд труб, направленных к стоякам.

А трубы, которые направлены к самому отдаленному обогревательному устройству, делают систему обогрева двухтрубной.

 

Пример гидравлического расчета системы отопления

Для начала гидравлического расчета однотрубной системы отопления образовываются два кольца отопительной системы, которое больше — называется первым. Разбивают все кольца на участки, нумеровать нужно от начала общего трубопровода. Для того чтобы не нарушалась циркуляция, необходимо делать вычисления для подачи и обратки параллельно. Сначала рассчитаем расход теплоносителя, для этого необходимы следующие данные:

• Нагрузка определенного участка отопительной системы;
• При какой температуре подается теплоноситель;
• При какой температуре движется обратно теплоноситель;
• Теплоемкость воды постоянная величина и равна 4,2 кДж/кг*градусов Цельсия.

Если предположить, что нагрузка на определенный участок равна 1000 Ватт, тогда можно при помощи специальных таблиц выбрать нужный диаметр труб для обогрева помещения. Обязательно обратите внимание: диаметр начинающей трубы самый большой, а чем дальше он уходит, тем меньше он становится. Двигаться теплоноситель должен со скоростью от 0,2 до 1,5 м/сек.

Если движение будет меньше, тогда система завоздушится, если больше будет шуметь трубопровод. Оптимальной считается скорость 0,5-0,7 м/сек.

В любой системе отопления есть потери напора, это происходит при трении в трубе, радиаторе и арматуре. Для расчета этой величины, необходимо следующие показатели просуммировать:

• Скорость теплоносителя;
• Плотность воды;
• Длину трубы на определенном участке системы;
• Потерю напора в трубе;
• Суммарная величина сопротивления теплоносителя.

Для того чтобы получить общую сумму сопротивления необходимо сложить показатели сопротивления на всех участках трубопровода.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления

В инструкции сказано, что при двухтрубной отопительной системе необходимо брать кольцо в расчет показателей более нагруженного стояка трубопровода. А при однотрубной схеме – самого загруженного стояка. При гидравлическом расчете двухтрубной системы отопления жилища, когда движение жидкости тупиковое, берут в учет кольцо нижнего радиатора самого нагруженного и удаленного стояка. Если вы выбрали горизонтальную схему отопительной системы, тогда берите за основу кольцо самой загруженной ветки первого этажа здания.

Этот этап очень ответственен и важен, потому что если перепутать выбранные кольца для определенной системы обогрева дома, возможно, потом придется менять весь трубопровод и прибор для отопления.

Теперь главные нюансы гидравлического расчета отопления вы знаете, поэтому можно начинать вычислять.

 

4. Гидравлический расчёт системы отопления

Задача гидравлического расчёта состоит в выборе диаметров труб и в определение потерь давления в них. По результатам гидравлического расчёта производят выбор смесительного насоса. Выбор диаметров проводят из условия поддержания оптимальных скоростей в трубопроводах. Для стальных труб оптимальной считается скорость 0,3 – 0,5 м/с, для полимерных 0,5 – 0,7 м/с. Минимальная скорость движения воды из условия удаления воздуха составляет

0,1 м/с – вертикальные трубопроводы, 0,25 м/с – горизонтальные трубопроводы. Максимальная скорость движения воды из условия бесшумной работы равна 1,5 м/с.

После размещения на планах здания нагревательных приборов, стояков, поквартирных веток, подающих и обратных магистралей, выполняют пространственную (аксонометрическую) схему системы отопления. Для точного учёта местных сопротивлений на схеме необходимо указать все изгибы труб, запорно-регулирующую арматуру, устройства для удаления воздуха и спуска воды, приборы учёта теплоты или учёта расхода воды и т. д.

Схема системы отопления выполняется в масштабе 1 : 100 в соответствии с требованиями, предъявляемыми к графической части проекта [10]. На схеме выбирают главное циркуляционное кольцо. В насосной водяной системе отопления главное циркуляционное кольцо – это кольцо через наиболее удалённый от теплового пункта стояк и нагруженный прибор первого этажа. Все остальные кольца являются второстепенными. Главное циркуляционное кольцо разбивают на расчетные участки. Расчётный участок – это участок трубопровода одного диаметра с неизменным расходом теплоносителя. На схеме следует проставить нумерацию участков по ходу движения теплоносителя, указать длину l_уч м, и тепловую нагрузку Q_уч Вт.

Гидравлический расчет проводят по методу удельных потерь давления. Потери давления на участке , Па, определяются по формуле:

, (7)

где λ ‑ коэффициент гидравлического трения;

ν ‑ скорость движения воды на расчетном участке трубопровода, м/сек;

ρ ‑ плотность воды, кг/м³;

d – внутренний диаметр расчетного участка трубопровода, мм;

l – длина участка трубопровода, м;

‑сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Расчёт проводят с использованием таблиц гидравлического расчёта: для стальных труб по приложению 6 [1], металлополимерных [8], полипропиленовых [9], а формулу (21) записывают в виде:

=(8)

где R – удельная потеря на трение, Па/м;

Z – потери давления в местных сопротивлениях, Па.

При гидравлическом расчете водяной системы отопления потери давления в местных сопротивлениях допускается определять по выражению

Z = 500·· ν². (9)

Исходной величиной для выбора диаметров труб и выполнения гидравлического расчёта является расход воды на участке G_уч, кг/час, определяемый по формуле:

, (10)

где Q_уч – тепловая нагрузка участка, определяемая по расчётной схеме, Вт.

Остальные составляющие формулы те же, что и в формуле (5).

По значению расхода воды на участке G_уч, кг/час, по таблице или номограмме для гидравлического расчёта систем отопления, для стальных труб приложение II, таблица II.1 [12], для полимерных [8,9], ориентируясь на допустимые скорости движения воды назначают минимальный диаметр трубопровода d, мм, и выписывают соответствующие значения удельной потери давления на трение

R, Па/м, и скорость движения воды ν, м/сек. Аналогично определяют диаметры остальных участков и заносят в таблицу 2.

Виды местных сопротивлений на каждом расчётном участке определяют по схеме (запорная арматура, фасонные части – переходы, отводы, тройники, изгибы труб, теплосчётчики, отопительные приборы и т. д.). Для каждого вида местного сопротивления численное значение выбирают из таблиц, прилагаемых к таблицам гидравлического расчета трубопроводов, и затем суммируют Σζ для расчётного участка. Местное сопротивление ζ, принадлежащее двум смежным участкам (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом теплоносителя.

Потери давления в квартирном узле ввода (теплосчётчик, запорно-регулирующая арматура) принимаются ΔΡ = 15 кПа; в автоматическом термостатическом клапане RА-N у нагревательного прибора ΔΡ = 10 кПа.

Расчёт второстепенных циркуляционных колец системы проводят исходя из расчёта главного – основного кольца. В каждом новом кольце рассчитывают только дополнительные (не общие) участки параллельно соединенные с участками основного – главного кольца.

Таблица 2 – Гидравлический расчёт

Nрасчётного участка	Тепловая нагрузка участка Qуч , Вт	Расход воды на участке Gуч , кг/ч	Длина расчетного участка l, м	Диаметр трубы d, мм	Скорость ν, м/с	Удельные потери давления R, Па/м	Произведение Rl, Па	Сумма коэффициентов Σζ	Потери давления в местных сопротивле — ниях Z, Па	Потери давления на участке Rl+Z, Па	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Главное циркуляционное кольцо

Итого: ΣΔΡ_уч=Σ(Rl+Z)=ΔΡ_со

Второстепенное циркуляционное кольцо

Итого: ΔΡ_i=Σ(Rl+Z)

Расхождение (невязка) в расчётных потерях давления на параллельно соединённых участках (без учёта общих участков) допустимо при тупиковом движении воды в магистралях до 15%. При невязке превышающей нормативное значение прибегают к установке балансировочных клапанов у основания стояков. Невязку определяют по выражению:

Невязка = , (11)

где ∆P_i+1^глав , ∆P_i ‑ потери давления в сравниваемых кольцах без учёта потерь давления на общих участках, Па.

Расчет системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления

Энциклопедия сантехника Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.

Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.

Не многие слесари-сантехники понимают, как считать водяное отопление, а тем более как производить профессиональный расчет систем отопления. Многие просто копируют чужие схемы разводки или придерживаются обычных стандартных схем. Мы научим Вас делать расчет теплопотерь трубопровода. И приведем реальные задачи! Не сомневайтесь!

Купить программу

Система водяного отопления.

Я предлагаю свои методы расчета систем водяного отопления. Мои методы вы возможно не найдете в интернете. Потому что те, кто это понял, не будет делиться этими знаниями с другими. Да и высококлассные инженеры не будут на халяву, выкладывать свой хлеб.

Или данная информация, может быть изложена на не совсем доступном языке для Вас.

В этой статье я объясню на простом языке и постараюсь изложить все нюансы, касающиеся расчета и переноса тепла через водяные потоки. И данный процесс расчета будет, совсем упрощенный, не затрагивая лишних процессов и процедур.

По этим расчетам Вы легко сможете понять, из чего складывается весь процесс водяного отопления. Расчёт потребления тепла.

Настало то время, когда необходимо разобраться, как считать теплопотери в водяном контуре! И для этого рассмотрим несколько вариантов:

Вариант 1. Расчет радиаторов отопления. Рассмотрим теплопотери в радиаторном отоплении. Смотри изображение.

Вы задумывались над тем, с какой скоростью проходит вода в трубе? Или сколько литров проходит через ваш радиатор в час? И сколько же энергии потребляет ваш радиатор? Да и в каких единицах эту энергию тепла мерить?

Ниже я отвечу на эти вопросы! Будьте внимательны! Вы, возможно, получите новое представление и понимание данной темы!

Начнем с понимания теплоемкости.

Обладающий теплоемкостью материал – это материал обладающий способностью, накапливать в себе количество теплоты. В нашем случае это будет вода, которая имеет наибольшую величину теплоемкости. Имейте в виду, что если использовать незамерзающую жидкость для систем отопления, то эта незамерзающая жидкость будет иметь меньшую величину теплоемкости в отличие от чистой воды на разницу в пределах 20-30%. А это значит, что незамерзающая жидкость будет меньше переносить теплоту.

Теплоемкость – это отношение единицы количество теплоты на единицу температуры.

График теплоемкости:

Теплоемкость воды имеет феноменальный график теплоемкости. В районе около 36,6 °С, теплоемкость воды самая минимальная. Но эта разница не такая большая и на расчетах тепла не будет сильно влиять. И поэтому, среднюю величину теплоемкости, будем принимать за 4,2 кДж/(кг•°С).

Количество теплоты – это понятие стоит понимать интуитивно. Что тепло мы понимаем как тепловую энергию или можно понимать как термическую (Температурную) энергию.

Это во первых, а во вторых существует единица измерения, которая через отношения величин показывает из чего состоит данная величина.

Единица количества теплоты

Количество теплоты измеряется в калориях. Одна калория это количество теплоты затраченная для того, чтобы нагреть один грамм воды на один градус цельсия при атмосферном давлении (101325 Па). Везде пишут в Кельвинах и вы можете утверждать так же. Но скажу лишь то, что изменение на один градус цельсия, приведет разницу в один градус по Кельвину. Разница между Кельвина и Цельсия лишь в разнице сдвига на 273,15 единиц. То есть, °С=Кельвин-273,15 .

Если вода находится в неких других условиях, например при давлении в 30 атмосфер, то тут не стоит замарачиваться. Вода как и жидкость практически не сжимается. Если скажем на воду надавить 100 атмосфер, то объем самой воды уменьшиться на 0,5%. Также существует температурное расширение, которое тоже очень маленькое и практически не влияет на расчеты. Скажу лишь, если изменить температуру воды на 100 градусов цельсия, то объем воды измениться на 1,5%. Это в идеале для воды без воздуха. Для систем отопления такой расчет не идет, так как в системе отопления существуют в каждом радиаторе воздушная прослойка, что при нагреве воздуха приводит к расширению воздушных масс. Там рассчитывают расширение 10% от всего объема воды.

Также скажу еще то, что один литр воды весит один килограмм. Это означает, что масса воды в один килограмм соответствует одному литру воды в жидком состоянии.

Нам для нормального расчета не нужны тонкости в мельчайших цифрах. Температурное расширение очень маленькое. Разница при давлении хотя бы в 10 атмосфер тоже не значительное. Так что для расчета теплопотерь будем использовать средние показатели без лишних мелких расчетов. И Вы сможете вычислитель количества теплоты в любом конкретном случае.

P.S. Мельчайшие показатели, будете вводить в формулу, когда будете защищать докторскую диссертацию. 🙂

Методика расчета отопления

Не маловажно знать, как переводить единицы измерения.

1 калория = 4,1868 Дж.

1 Джоуль = 0,2388 калорий.

И особенно знать, как это все перевести в Ватты.

1 Калория = 0,001163 Ватт • час

1 кКалория = 1,163 Ватт • час

Приведем грубый пример с электрочайником: Если представить, что чайник потребляет 0,001163 ватт, и налить туда один грамм и включить, то нагреет он воду за один час и всего на один градус.

Сделав некоторые, превращения получаем: Чтобы изменить 1 литр воды на один градус требуется 1,163 Ватт • час.

А сейчас задача из реального примера:

В электрочайник налили один литр холодной воды, с температурой 10 °С. Чайник потребляет 1800 Ватт. За какое время вода в чайнике достигнет 100 °С?

Решение: Разница температур достигает 90 °С.

( (1,163 • 90) / 1800 ) • 60 = 3,489 минут.

Реальные результаты могут отличиться на 5-10%, тут еще есть фактор потери тепла в окружающую среду и потеря полезной энергии в сети 220 В. Также рассеивание электричества через магнитные поля и многое другое. Можете сами проверить…

Также я проверял, расход электрического водонагревателя на практике, ошибся всего на 5 процентов. Но это стоит того! Значит расчет верный, и цифры внушают доверие.

И так вернемся к этому изображению:

Если мы знаем расход воды в радиаторе и знаем температуры на подаче и на обратке, то мы легко можем посчитать, какое количество теплоты расходует данный радиатор.

Задача:

Через радиатор циркулируется вода с расходом 5 литров в минуту. На подающей трубе температура75 °С, а на обратке 65°С. Найти потери тепла через радиатор.

Решение: Переводим расход 5 литр/мин. = 300 литр/час.

Разница температур t = 75 – 65 = 10°С.

1,163 • 10 • 300 = 3489 Ватт • час.

Ответ: Радиатор теряет за один час времени 3489 Ватт. Или можно сказать радиатор при данных условиях потребляет 3,489 кВатт.

Очень важно при расчетах соблюдать единицы измерения! Константа 1,163 это измеряется Ватт • час. Соблюдайте время! Переводите минуты в часы, а кубометры или миллилитры в литры. Так как выше было описано, при воздействии 1,163 Ватт в течение одного часа нагревается один литр воды на один градус кельвина или цельсия.

Для тех, кто не знает. В одном кубическом метре 1000 литров. 1 м3 = 1000 литр.

Обратная задача:

По средним показателям паспорта данного радиатора в 10 секций, радиатор выдает до 2000 Ватт. Найти благоприятный расход воды через радиатор.

По опыту скажу, что разница температур 10 секционного радиатора между подачей и обраткой будет равна от 10 до 20 °С.

Решение: Расход = 2000 / ( 1,163 • 20 ) = 85,98 литров / час.

Вариант 2. Как узнать, сколько Ватт тепла выдает котел? Расчет котлов отопления.

Ситуация аналогична расчету по радиаторному отоплению. Это просто! Смотрите, сколько качает циркуляционный насос. Измеряете температуру на подающей трубе и на трубе обратного потока. Подставляете в формулу и считаете!

Задача:

Через котел циркулируется вода с расходом 20 литров в минуту. На подающей трубе температура75 °С, а на обратке 55 °С. Найти мощность котла.

Решение: Переводим расход 20 литр/мин. = 1200 литр/час.

Разница температур t = 75 – 55 = 20°С.

1,163 • 20 • 1200 = 27912 Ватт • час.

Ответ: Котел выдает мощность 27,912 кВатт.

В будущих статьях обязательно рассмотрим обратные задачи, как считать теплопотери здания и как узнать, сколько мощности необходимо котлу.

Вариант 3. С теплым полом ситуация как с потерей тепла в радиаторном отоплении.

Что касается скорости потока в теплом поле, то вот формулы, которые помогут найти скорость.

S-Площадь сечения м2π-3,14-константа — отношение длины окружности к ее диаметру.r-Радиус окружности, равный половине диаметраQ-расход воды м3/сD-Внутренний диаметр трубыV-Средняя скорость потока жидкости в трубе ( м/с )

Задача:

Решение: Внутренний диаметр трубы равен 12 мм переводим в метры. 0,012 м.

D = 0,012 м

S = π • r2 = π • (D/2)2 = 3,14 • ( 0,012/2 )2 = 0,00011304 мм2

Q = 5 л/мин = 0,0000833 м3/с

V = Q / S = 0,0000833 / 0,00011304 = 0,73 м/с.

Ответ: Средняя скорость потока составляет 0,73 м/с.

В данной статье была описана не маловажная информация, по расчету потребления тепла в отдельном отопительном контуре. Ну, это конечно не весь цикл расчетов систем отопления. В других следующих статьях опишу еще несколько законов течения горячих потоков. Также будет статья по подбору диаметра для систем отопления. Потом мы обязательно начнем собирать большие цепи систем отопления, используя все правила и законы течения жидкостей с определенными скоростями. Рассмотрим все схемы системы отопления, и вы научитесь сами собирать любые схемы систем отопления. Расчет диаметра труб и тому подобное. В итоге это будет большой сборник законов, как собрать отопление своими руками. Ждите следующие статьи… А используя знания из этой статьи, уже можно легко ответить на такие вопросы: С какой скоростью проходит вода в трубе? Сколько литров проходит через ваш радиатор в час? Сколько же энергии потребляет ваш радиатор?

Я надеюсь, данная статья Вам даст порцию мотивации на то, чтобы начать вести обязательные расчеты по системам водяного отопления. Если что не понятно, пишите в комментарии.

	Если Вы желаете получать уведомленияо новых полезных статьях из раздела:Сантехника, водоснабжение, отопление,то оставте Ваше Имя и Email.

Все о дачном доме        Водоснабжение                Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников.                Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения.                Водозаборные скважины                        Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он!                        Где бурить скважину — снаружи или внутри?                        В каких случаях очистка скважины не имеет смысла                        Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить                Прокладка трубопровода от скважины до дома                100% Защита насоса от сухого хода        Отопление                Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников.                Теплый водяной пол под ламинат        Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМВодяное отопление        Виды отопления        Отопительные системы        Отопительное оборудование, отопительные батареи        Система теплых полов                Личная статья теплых полов                Принцип работы и схема работы теплого водяного пола                Проектирование и монтаж теплого пола                Водяной теплый пол своими руками                Основные материалы для теплого водяного пола                Технология монтажа водяного теплого пола                Система теплых полов                Шаг укладки и способы укладки теплого пола                Типы водных теплых полов        Все о теплоносителях                Антифриз или вода?                Виды теплоносителей (антифризов для отопления)                Антифриз для отопления                Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления?                Обнаружение и последствия протечек теплоносителей        Как правильно выбрать отопительный котел        Тепловой насос                Особенности теплового насоса                Тепловой насос принцип работыПро радиаторы отопления        Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.        Как рассчитать колличество секций радиатора?        Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов        Виды радиаторов и их особенностиАвтономное водоснабжение        Схема автономного водоснабжения        Устройство скважины Очистка скважины своими рукамиОпыт сантехника        Подключение стиральной машиныПолезные материалы        Редуктор давления воды        Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.        Автоматический клапан для выпуска воздуха        Балансировочный клапан        Перепускной клапан        Трехходовой клапан                Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE        Терморегулятор на радиатор        Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения.        Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды.                Обратный осмос        Фильтр грязевик        Обратный клапан        Предохранительный клапан        Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.                Расчет смесительного узла CombiMix        Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.        Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы.        Расчет пластинчатого теплообменника                Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения                О загрязнение теплообменников        Водонагреватель косвенного нагрева воды        Магнитный фильтр — защита от накипи        Инфракрасные обогреватели        Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов.        Виды труб и их свойства        Незаменимые инструменты сантехникаИнтересные рассказы        Страшная сказка о черном монтажнике        Технологии очистки воды        Как выбрать фильтр для очистки воды        Поразмышляем о канализации        Очистные сооружения сельского домаСоветы сантехнику        Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы?Профрекомендации        Как подобрать насос для скважины        Как правильно оборудовать скважину        Водопровод на огород        Как выбрать водонагреватель        Пример установки оборудования для скважины        Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов        Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать?        Круговорот воды в квартире        фановая труба        Удаление воздуха из системы отопленияГидравлика и теплотехника        Введение        Что такое гидравлический расчет?        Физические свойства жидкостей        Гидростатическое давление        Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах        Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный)        Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе        Местные гидравлические сопротивления        Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения        Как подобрать насос по техническим параметрам        Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.        Гидравлические потери в гофрированной трубе        Теплотехника. Речь автора. Вступление        Процессы теплообмена        Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену        Как мы теряем тепло обычным воздухом?        Законы теплового излучения. Лучистое тепло.        Законы теплового излучения. Страница 2.        Потеря тепла через окно        Факторы теплопотерь дома        Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления        Вопрос по расчету гидравликиКонструктор водяного отопления        Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя.        Вычисляем диаметр трубы для отопления        Расчет потерь тепла через радиатор        Мощность радиатора отопления        Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704        Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции                Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке        Подбираем циркуляционный насос для отопления        Перенос тепловой энергии по трубам        Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления        Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.        Расчет сложной попутной системы отопления                Расчет отопления. Популярный миф                Расчет отопления одной ветки по длине и КМС                Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров                Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая                Расчет отопления. Однотрубная последовательная                Расчет отопления. Двухтрубная попутная        Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор        Расчет гидравлического удара        Сколько выделяется тепла трубами?        Собираем котельную от А до Я…        Система отопления расчет        Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения        Гидравлический расчет трубопроводов                История и возможности программы — введение                Как в программе сделать расчет одной ветки                Расчет угла КМС отвода                Расчет КМС систем отопления и водоснабжения                Разветвление трубопровода – расчет                Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления                Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления                Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления                Перерасчет мощности радиаторов                Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана                Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе                Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения                Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции                Гидравлические потери в гофрированной трубе        Гидравлический расчет в трехмерном пространстве                Интерфейс и управление в программе                Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов                Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом                Расчет диаметров от центрального водоснабжения                Расчет водоснабжения частного дома                Расчет гидрострелки и коллектора                Расчет Гидрострелки со множеством соединений                Расчет двух котлов в системе отопления                Расчет однотрубной системы отопления                Расчет двухтрубной системы отопления                Расчет петли Тихельмана                Расчет двухтрубной лучевой разводки                Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления                Расчет однотрубной вертикальной системы отопления                Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов                Рециркуляция горячего водоснабжения                Балансировочная настройка радиаторов                Расчет отопления с естественной циркуляцией                Лучевая разводка системы отопления                Петля Тихельмана – двухтрубная попутная                Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой                Система отопления (не Стандарт) — Другая схема обвязки                Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок                Радиаторная смешенная система отопления — попутная с тупиков                Терморегуляция систем отопления        Разветвление трубопровода – расчет        Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода        Расчет насоса для водоснабжения        Расчет контуров теплого водяного пола        Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система        Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая        Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома        Расчет дроссельной шайбы        Что такое КМС?Конструктор технических проблем        Температурное расширение и удлинение трубопровода из различных материаловТребования СНиП ГОСТы        Требования к котельному помещениюВопрос слесарю-сантехникуПолезные ссылки сантехнику—Сантехник — ОТВЕЧАЕТ!!!Жилищно коммунальные проблемыМонтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание.Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления infobos.ru

Гидравлический расчет системы отопления, сопротивление, испытание, пример и программа

В последнее время автономная отопительная система становится все более востребованной. Большинство владельцев квартир отказываются от централизованного отопления, считая индивидуальную систему более надежной и качественной. При этом довольно часто основной причиной выбора именно автономной системы отопления становится ее доступность и экономичность. Конечно, изначально на приобретение необходимого оборудования и монтаж системы придутся потратиться. Однако все затраты окупаются довольно быстро, поскольку в дальнейшем обслуживание такой системы обходится значительно дешевле, чем ежемесячная оплата централизованного отопления. Конечно, экономичность автономной системы достигается только в том случае, если она была правильно подобрана и установлена. В связи с этим огромное значение приобретает гидравлический расчет системы отопления, который необходимо проводить заранее.

Схема автономного отопления квартиры

Для чего он нужен?

Прежде всего, следует понимать, что старая программа контроля функционирования отопительной системы значительно отличается от современной именно по причине различного осуществления гидравлического режима. Помимо этого, современные отопительные системы отличаются использованием более качественных материалов и технологий монтажа – что также отображается на их себестоимости и экономичности. Более того, современная система позволяет совершать контроль на всех этапах и замечает даже незначительное колебание температуры.

Аксонометрическая схема системы отопления коттеджа — первые этап гидравлического расчета

Можно сделать простой вывод: применение более качественной, модернизированной современной системы позволяет значительно снизить уровень энергопотребления, что, в свою очередь, ведет к повышению экономичности системы. Однако не следует самостоятельно монтировать отопительную систему, поскольку этот процесс требует специальных знаний и навыков. В частности, нередко проблемы возникают из-за неправильно установленного каркаса и отказа от проведения гидравлического расчета системы отопления. Что же важно учитывать при монтаже системы:

• только в случае правильно выполненного монтажа будет осуществляться равномерная подача теплоносителя ко всем элементам системы. А этот показатель – залог равновесия между регулярно изменяющейся температурой воздуха снаружи и внутри помещения.
• минимализация затрат на эксплуатацию системы (в особенности – топливной) приводит к тому, что значительно снижается гидравлическое сопротивление системы отопления.
• чем больше диаметр используемых труб – тем выше будет себестоимость отопительной системы.
• система должна быть не только надежной и качественно установленной. Важным фактором является и ее бесшумность.

Какую информацию получаем после того, как сделан гидравлический расчет отопления:

Рекомендуем к прочтению:

• диаметр труб, применимый на различных участках системы для ее максимально эффективной работы;
• гидравлическая устойчивость системы отопления в разных сегментах отопительной системы;
• тип гидравлической связки трубопровода. В некоторых случаях для достижения максимального равновесия отдельных процессов используется специальный каркас.
• расход и давление теплоносителя во время циркуляции в отопительной системе.

Конечно, расчет гидравлического сопротивления системы отопления является довольно затратным процессом. Однако следует учитывать то, что правильность его проведения дает возможность получения максимально точной информации, необходимой для создания качественной отопительной системы. Поэтому наиболее правильным является привлечение специалиста, а не попытка произвести данный расчет самостоятельно.

Пример рабочей схемы в программе при выполнении гидравлического расчета

Перед тем, как будет проведен гидравлический расчет системы отопления онлайн, следует получить такие данные:

• равновесие показателей тепла во всех помещениях, которые необходимо будет отапливать;
• наиболее подходящий тип отопительных приборов, прорисовать на предварительном плане отопительной системы их детальное расположение;
• определение типа и диаметра используемых для монтажа системы труб;
• разработка плана запорного и направляющего каркасов. Помимо этого, важно до мелочей продумать расположение в системе всех элементов – от генераторов тепла до вентилей, стабилизаторов давления и датчиков контроля уровня температуры теплоносителя;
• создание максимально детального плана системы, на котором будут указаны все ее элементы, а также длина и нагрузка сегментов;
• определить расположение замкнутого контура.

Пример таблицы с полученными данными гидравлического расчета

Пример расчета гидравлики отопления

Приведем пример гидравлического расчета системы отопления. Возьмем отдельный участок трубопровода, на котором наблюдается стабильная теплопотеря. Диаметр труб не меняется.

Определить этот участок следует, основываясь на данных о тепловом балансе помещения, в котором он находится. Важно помнить – нумерация участков начинается от источника тепла. Помечаем связующие узлы, присутствующие на подающем участке магистрали прописными буквами.

Рекомендуем к прочтению:

Принципиальная схема отопления

В случае если на магистрали присутствуют узлы – их следует пометить небольшим штрихом. Используем арабские цифры для определения узловых точек, которые присутствуют в участках ответвления. При горизонтальной отопительной системе каждая из точек соответствует номеру этажа здания. В случае применения вертикальной системы значение точки соответствует значению стояка. Узлы, в которых происходит сбор потока, также следует отмечать штрихами. Следует отметить, что номера непременно должны состоять из двух цифр. Первая из них означает начало участка, ну а вторая, соответственно, – конец.

В случае применения вертикальной системы нумерацию стояков следует проводить арабскими цифрами, следуя при этом по часовой стрелке.

Для определения протяженности всех участков трубопровода следует использовать предварительно составленную детальную план-смету. При ее  создании следует придерживаться точности 0,1 м. При этом тепловой поток участка, в котором происходят вычисления, равен тепловой нагрузке, отдаваемой теплоносителем в данном сегменте системы.

Показатели гидравлического расчета расчетного циркуляционного контура с учетом потерь давления на местные сопротивления на участках

Использование программ

В процессе моделирования новой постройки, наиболее рациональным является использование специальной программы, которая максимально точно определяет тепловые и гидравлические характеристики будущей отопительной системы. А можно использовать программу excel. При этом программа предоставляет такие данные:

• необходимый диаметр трубопровода;
• размер отопительных устройств;
• тип регулирования вентилей балансировки;
• уровень настройки регулировочных вентилей;
• уровень предварительного регулирования термостатических клапанов;
• настройку датчиков колебания давления в системе.

Конечно же, непосвященному пользователю будет крайне сложно провести самостоятельно расчет и гидравлическое испытание системы отопления. Наиболее правильным вариантом является обращение к специалисту, который имеет достаточный опыт в данной сфере. В случае, когда возможности привлечения профессионала нет, следует внимательно ознакомиться с методической литературой, в которой максимально детально описывается процесс проведения гидравлического расчета.

Оцените публикацию: Загрузка…

otoplenie-doma.org

постановка задачи, порядок выполнения расчета, ошибки и способы их исправления

От правильного выбора всех элементов системы водяного отопления, их установки, во многом зависит эффективность её работы, сроки безаварийной и экономичной эксплуатации. Насколько экономичным и эффективным будет отопление в доме, покажут уже начальные вложения средств на этапе установки и монтажа системы. Рассмотрим подробнее как осуществляется гидравлический расчет систым отопления, с целью определения оптимальной мощности отопительной системы.

Эффективность системы отопления «на глазок»

Во многом суммы таких затрат зависят от:

• требуемых диаметров трубопроводов
• фитингов и соответствующих им приборов отопления
• переходников
• регулировочной и запорной арматуры

Желание минимизировать такие затраты не должно идти в ущерб качеству, но принцип разумной достаточности, некий оптимум, должен выдерживаться.

В большинстве современных индивидуальных отопительных комплексов применяются электронасосы для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, в качестве которого часто используются незамерзающие составы антифризов. Гидравлическое сопротивление таких систем отопления для разных их типов теплоносителей будет разным.

Учитывая постоянно растущую стоимость энергоносителей (все виды топлива, электроэнергия) и расходных материалов (теплоносители, запчасти и пр.), следует с самого начала стремиться заложить в систему принцип минимизации расходов на эксплуатацию системы. Опять же, исходя из их оптимального соотношения для решения задачи создания комфортного температурного режима в отапливаемых помещениях.

Разумеется, соотношение мощности всех элементов отопительной системы должны обеспечивать оптимальный режим подачи теплоносителяк приборам отопления в объёме достаточном для выполнения основной задачи всей системы — обогрева и поддержания заданного температурного режима внутри помещения, независимо от изменения наружных температур. К элементам отопительной системы относятся:

• котел
• насос
• диаметр труб
• регулировочная и запорная арматура
• тепловые приборы

Помимо того, очень неплохо, если в проект изначально будет заложена определённая «эластичность», допускаюшая переход на иной вид теплоносителя (замена воды на антифриз). Кроме того, отопительная система, при меняющихся режимах эксплуатации никоим образом не должна вносить дискомфорт во внутренний микроклимат помещений.

Гидравлический расчёт и решаемые задачи

В процессе выполнения гидравлического расчёта отопительной системы, решается достаточно большой круг вопросов обеспечения выполнения приведенных выше и целого ряда дополнительных требований. В частности, находится диаметр труб на всех секторах по рекомендованным параметрам, включающим определение:

• скорости движения теплоносителя;
• оптимального теплообмена на всех участках и приборах системы, с учётом обеспечения его экономической целесообразности.

В процессе движения теплоносителя происходит неизбежное его трение о стенки трубы, возникают потери скорости, особенно заметные на участках, содержащих повороты, колена и т. п. В задачи гидравлического расчёта входит определение потерь скорости движения среды, вернее, давления на отрезках системы, подобных указанным, для общего учёта и включения в проект требуемых компенсаторов. Параллельно определению потери давления, необходимо знать требуемый объём, называемый расходом, теплоносителя во всей проектируемой системе водяного отопления.

Учитывая разветвлённость современных отопительных систем и конструктивные требования реализации наиболее распространённых схем разводки, например, примерное равенство длин ветвей в коллекторной схеме, расчёт гидравлики даёт возможность учесть такие особенности. Это позволит обеспечить более качественную автобалансировку и увязку ветвей, включенных параллельно или по другой схеме. Такие возможности часто требуются в ходе эксплуатации с применением запорных и регулирующих элементов, в случае необходимости отключения или перекрытия отдельных веток и направлений, при возникновении необходимости работы системы в нестандартных режимах.

Подготовка выполнения расчёта

Проведению качественного и детального расчёта должны предшествовать ряд подготовительных мероприятий по выполнению расчётных графиков. Эту часть можно назвать сбором информации для проведения расчёта. Являясь самой сложной частью в проектировании водяной отопительной системы, расчёт гидравлики позволяет точно спроектировать всю её работу. В подготавливаемых данных обязательно должно присутствовать определение требуемого теплового баланса помещений, которые будут обогреваться проектируемой отопительной системой.

В проекте расчёт ведётся с учётом типа выбранных приборов отопления, с определёнными поверхностями теплообмена и размещения их в обогреваемых помещениях, это могут быть батареи секций радиаторов или теплообменники других типов. Точки их размещения указываются на поэтажных планах дома или квартиры.

Принимаемая схема конфигурирования системы водяного отопления должна быть оформлена графически. На этой схеме указывается место размещения генератора тепла (котёл), показываются точки крепления приборов отопления, прокладка основных подводящих и отводящих магистралей трубопроводов, прохода веток приборов отопления. На схеме подробно приводится расположение элементов регулирующей и запорной арматуры. Сюда входят все виды устанавливаемых кранов и вентилей, переходных клапанов, регуляторов, термостатов. В общем, всего, что принято называть регулирующей и запорной арматурой.

После определения на плане требуемой конфигурации системы, её необходимо вычертить в аксонометрической проекции по всем этажам. На такой схеме каждому отопительному прибору присваивается номер, указывается максимальная тепловая мощность. Важным элементом, также указываемым для теплового прибора на схеме, является расчётная длина участка трубопровода для его подключения.

Обозначения и порядок выполнения

На планах обязательно должно быть указано, определённое заранее, циркуляционное кольцо, называемое главным. Оно обязательно представляет собой замкнутый контур, включающий все отрезки трубопровода системы с наибольшим расходом теплоносителя. Для двухтрубных систем эти участки идут от котла (источника тепловой энергии) до самого удалённого теплового прибора и обратно к котлу. Для однотрубных систем берётся участок ветки — стояка и обратной части.

Единицей расчёта является отрезок трубопровода, имеющий неизменный диаметр и ток (расход) носителя тепловой энергии. Его величина определяется исходя из теплового баланса помещения. Принят определённый порядок обозначения таких отрезков, начиная от котла (источника тепла, генератора тепловой энергии), их нумеруют. Если от подающей магистрали трубопровода есть ответвления, их обозначение выполняется заглавными буквами в алфавитном порядке. Такой же буквой со штрихом обозначается сборная точка каждой ветки на обратном магистральном трубопроводе.

В обозначении начала ветки приборов отопления указывается номер этажа (горизонтальные системы) или ветки — стояка (вертикальные). Тот же номер, но со штрихом ставится в точке их подключения к обратной линии сбора потоков теплоносителя. В паре, эти обозначения составляют номер каждой ветки расчётного участка. Нумерация ведётся по часовой стрелке от левого верхнего угла плана. По плану определяется и длина каждой ветки, погрешность составляет не более 0,1 м.

На поэтажном плане отопительной системы по каждому её отрезку считается тепловая нагрузка, равная тепловому потоку, переданному теплоносителем, она принимается с округлением до 10 Вт. После определения по каждому прибору отопления в ветке, определяется суммарная нагрузка по теплу на магистральной подающей трубе. Как и выше, тут округление полученных значений ведётся до 10 Вт. После вычислений, каждый участок должен иметь двойное обозначение с указанием в числителе величины тепловой нагрузки, а в знаменателе — длины участка в метрах.

Требуемое количество (расход) теплоносителя на каждом участке легко определяется путём деления количества тепла на участке (скорректированное на коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость воды) на разность температур нагретого и охлаждённого теплоносителя на этом участке. Очевидно, что суммарное значение по всем рассчитанным участкам даст требуемое количество теплоносителя в целом по системе.

Не вдаваясь в детали, следует сказать, что дальнейшие расчёты позволяют определить диаметры труб каждого из участков системы отопления, потери давления на них, произвести гидравлическую увязку всех циркуляционных колец в сложных системах водяного отопления.

Последствия ошибок расчёта и способы их исправления

Очевидно, что гидравлический расчёт является достаточно сложным и ответственным этапом разработки отопления. Для облегчения подобных вычислений разработан целый математический аппарат, существуют многочисленные версии компьютерных программ, предназначенных для автоматизации процесса его выполнения.

Несмотря на это, от ошибок никто не застрахован. Среди наиболее распространённых выбор мощности тепловых приборов без проведения расчёта, указанного выше. В этом случае, помимо более высокой стоимости самих радиаторных батарей (если мощность больше требуемой), система будет затратной, расходуя повышенное количество топлива и требуя более значительных на свое содержание. Проще говоря, в комнатах будет жарко, форточки постоянно открыты и придётся дополнительно оплачивать обогрев улицы. В случае заниженной мощности попытки обогрева приведут к работе котла на повышенной мощности и также потребуют высоких финансовых затрат. Исправить такую ошибку достаточно сложно, возможно потребуется полностью переделывать всё отопление.

Если неверно проведен монтаж радиаторных батарей, эффективность работы всего отопительного комплекса также падает. К таким ошибкам относится нарушение правил установки батареи. Ошибки этой группы могу вдвое снизить теплоотдачу самых качественных тепловых приборов. Как и в первом случае, стремление повысить температуру в помещении, приведёт к дополнительным расходам энергоносителя. Чтобы исправить ошибки установки, зачастую достаточно переустановить и подключить заново радиаторные батареи.

Следующая группа ошибок относится к ошибке определения требуемой мощности источника тепла и приборов отопления. Если мощность котла заведомо выше мощности отопительных приборов, он будет работать неэффективно, потребляя большее количество топлива. Налицо двойной перерасход средств: в момент покупки такого котла и в ходе эксплуатации. Чтобы исправить положение, такой котёл, радиаторы или насос, а то и все трубы системы, придётся менять.

При расчёте требуемой мощности котла, может быть допущена ошибка в определении потерь тепла зданием. В результате мощность генератора тепловой энергии будет завышена. Результатом будет перерасход топлива. Чтобы исправить ошибку, придётся заменить котёл.

Ошибочный расчёт балансировки системы, нарушение требований примерного равенства веток и т. п. может привести к необходимости установки более мощного насоса, позволяющего доставить носитель к дальним приборам отопления в нагретом состоянии. Однако в этом случае возможно появление «звукового сопровождения» в виде гула, свиста и т. п. Если подобные ошибки допущены в системе тёплого водяного пола, то результатом установки мощного насоса может стать «поющий пол».

При ошибках определения требуемого количества теплоносителя или переводе гравитационной системы на принудительную циркуляцию, объём его может оказаться слишком велик, и дальние приборы отопления не будут работать. Как и ранее, попытки решения проблемы увеличением интенсивности прогрева, приведут к перерасходу газа, износу котла. Решить вопрос можно применением нового насоса и гидрострелки, т. е. тепловой пункт придётся всё равно переделывать.

После всего можно однозначно сказать, что проведение гидравлического расчёта системы отопления позволит гарантированно минимизировать расходы на всех этапах проектирования, устройства, монтажа и долговременной эксплуатации высокоэффективной системы водяного отопления.

Пример гидравлического расчета (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

Пример гидравлического расчета системы отопления

Волгосантехмонтаж Статьи Пример гидравлического расчета системы отопления

ПРИМЕР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Рассмотрим гидравлический расчет системы отопления на примере однотрубной системы отопления с верхним розливом.

Задача гидравлического расчёта состоит в обосновании выбора экономических диаметрах труб для циркуляции теплоносителя с целью обеспечения расчётной теплоотдачи нагревательных приборов. Гидравлический расчёт трубопроводов рекомендуется выполнять наиболее прогрессивным методом с помощью характеристик сопротивления и переменных перепадов температур на стояках.

Применение указанного метода включает необходимой последующей монтажной регулировки системы отопления, повышает индустриализацию заготовок приборных узлов и стояков. Результаты гидравлического расчёта трубопроводов и теплового расчёта нагревательных приборов более достоверно отражает действительную работу системы отопления, так как расчётные расходы теплоносителя соответствуют фактическим.

Таблица 3.  Определение укрупненного показателя максимального теплового потока на отопление жилых и общественных зданий зданий на 1 м² общей площади.

Этажность жилой	Характеристика зданий	Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления , °С
постройки		минус 5	минус 10	минус 15	минус 20	минус 25	минус 30	минус 35	минус 40	минус 45	минус 50	минус 55
Для постройки после 1985 г.
1 — 2	По новым типовым проектам	145	152	159	166	173	177	180	187	194	200	208
3 — 4 5 и более		74 65	80 67	86 70	91 73	97 81	101 87	103 87	109 95	116 100	123 102	130 108
Примечания: 1. Энергосберегающие мероприятия обеспечиваются проведением работ по утеплению зданий при капитальных и текущих ремонтах, направленных на снижение тепловых потерь. 2. Укрупненные показатели зданий по новым типовым проектам приведены с учетом внедрения прогрессивных архитектурно-планировочных решений и применения строительных конструкций с улучшенными теплофизическими свойствами, обеспечивающими снижение тепловых потерь.

 

1.4.1 Начнём гидравлический расчёт. Расчёт ведётся для однотрубной системы,  с верхней разводкой, тупиковой,  с насосной циркуляцией и унифицированными приборными узлам. Нагревательные приборы подключаются к стоякам по проточно-регулируемой схеме. Расчётная схема системы приведена на рис. 1.нормативный перепад температуры воды на стояках:

Расчёт начинаем с последнего стояка (участок 1). По тепловой нагрузке стояка, равной суммарной теплопотере отапливаемых от него помещений кВт. По таблице принимаем диаметр стояка d₁=15. Констатируем радиаторные узлы: задаёмся диаметром обводного участка и подводок равными диаметру стояка, d_ст×d_оу×d_подв=15мм.

По таблице [3] имеем:

Определим эквивалентный к.м.с., прямых участков труб (без этажестояков) стояка 1,

где l₁ – расчётная длина участка без этажестояка = 4,9·2+2+1,5=13,3м

Выявляем местные сопротивления на стояке по таблице определяем их к.м.с.:

— воздухосборник проточный ξ = 1,5

— 2 крана проточных диаметром 15 мм ξ = 2×3,5=7

— 3 отвода диаметром 15 мм ξ =3×0,8=2,4

итого: Σ ξ =10,9

На горизонтальных участках стояка (на подающей и на обратной магистралях) имеется два тройника на проходе воды. Гидравлические характеристики тройников:

— расход воды на проход

где с = 4,19 кДж/(кгּК) – теплоёмкость воды;

       3,6 кДж/(Втּч) – коэффициент перевода единиц;

определим общий расход воды:

где Q₂ – тепловая нагрузка стояка 2.

Соотношение расходов:

По [3] имеем :

— для подающей на подающей магистрали ξ = 0,3

— для тройника на обратной магистрали ξ = 1.2

итого: Σ ξ =1.5

Суммарный К.М.С. участка 1:

Σ ξ₁ = 10,9+1.5=12.4

Приведённый К.М.С. участка1:

ξ_прив = ξ_экв + Σ ξ₁ = 34,73+12,4=47,13

Характеристика сопротивления участка (без этажестояка):

Определим характеристику этажестояка, расчётный участок 1 включает в себя 5 этажестояков, приборные узлы, которых имеют следующие характеристики:

1. тип нагревательного прибора – радиатор стальной панельный РГС;

2. схема радиаторного узла – проточно-регулируемая со смещённым участком и трёхходовым краном;

3. конструкция радиаторного узла:

d_ст ×d_о.у. ×d_под = 15×15×15 мм.

По [3] характеристика сопротивления одного этажестояка:

Общая характеристика сопротивления участка:

Вычисляем расходы воды на участке. Задаёмся перепадом температур на стояке в пределах 30-40^оС. Перепад температур примем равным 35^оС.

Падение давления на Ст.1:

1.4.2 Переходим к стояку 2 (участок 2).

Перепад давлений на стояке известен P₁=P₂=4453.15Па Тепловая нагрузка стояка Q₂=2865.2 Вт. По [3] примем d₂ =15 мм. Конструируем радиаторные узлы принимаем диаметры подводок и обводного участка равными диаметру стояка:

d_ст ×d_о.у. ×d_под = 15×15×15 мм.

По [] находим характеристику сопротивления стояка:

 — узел присоединения к подающей магистрали – 91,2·10^-4

 — узел присоединения к обратной магистрали – 85,6·10^-4

 — девять этажестояков  – 5×155·10^-4

Итого: S₂=951.8 Па/(кг/ч)²,

Расход по стояку 2:

Определяем температурный перепад на стояке 2:

Данный перепад температур не укладывается в допустимые пределы, но здесь проектировщик бессилен, так как в нашем случае взят минимальный диаметр стояка.

        

1.4.3 Переходим к расчёту магистральных трубопроводов (участок 3 и 3’):

Расход воды на участках известен:

По [3] принимаем диаметр магистралей d₃ =d_3’ =20мм. Расчётный расход 402.86 кг/ч находится внутри допустимого интервала ( G_min=310кг/ч, G_max=810кг/ч).

По [3] имеем:

На участках магистралей имеются два тройника на проходе воды,

Гидравлические характеристики:

— расход воды на проход G_прох =G₃=G_3’=402.86 кг/ч;

— общий расход воды

Отношение расходов:

По [3] имеем:

 — для тройника на подающей магистрали ξ₃ = 0,2

— для тройника на обратной магистрали ξ_3’= 0,5

Характеристика сопротивления участка 3:

 Характеристика сопротивления участка 3’:

Потеря давления на участке 3:

Потеря давления на участке 3’:

1.4.4 Переходим к стояку 3 (участок 4):

Перепад давлений на стояке известен P₄=P₃+Р_3’+Р₂₍₁₎=274.3+300.2+4453.5=5028.1 Па. Тепловая нагрузка стояка Q₄=2734.7 Вт. По [3] примем d₄ =15 мм. Конструируем радиаторные узлы принимаем диаметры подводок и обводного участка равными диаметру стояка:

d_ст ×d_о.у. ×d_под = 15×15×15 мм.

По [3] находим характеристику сопротивления стояка:

 — узел присоединения к подающей магистрали – 91,2·10^-4

 — узел присоединения к обратной магистрали – 85,6·10^-4

 — девять этажестояков  – 5×155·10^-4

                               Итого: S₄=951.8 Па/(кг/ч)²,

Расход по стояку 3:

Определяем температурный перепад на стояке 3:

Опять перепад температур не укладывается в допустимые пределы – случай аналогичный с предшествующим.

1.4.5 Расчёт магистральных трубопроводов (участок 5 и 5’):

Расход воды на участках известен:

По [3] принимаем диаметр магистралей d₅ =d_5’ =25мм. Расчётный расход 632.6 кг/ч находится внутри допустимого интервала ( G_min=500кг/ч, G_max=1600кг/ч).

По [3] имеем:

На участках магистралей имеются два тройника на проходе воды,

Гидравлические характеристики:

— расход воды на проход G_прох =G₅=G_5’=632.6 кг/ч;

— общий расход воды

Отношение расходов:

Данная ситуация возможна в силу того, что значение G_прох точное,  G_общ –приблизительное.

По [3] имеем:

 — для тройника на подающей магистрали ξ₃ = 0,2

— для тройника на обратной магистрали ξ_3’= 0,5

Характеристика сопротивления участка 5:

 Характеристика сопротивления участка 5’:

Потеря давления на участке 5:

Потеря давления на участке 5’:

1.4.6 Участок 6 (стояк 4)

P₆=P₅+Р_5’+Р₄=5028.1+194.1+229.53=5451.7Па. Тепловая нагрузка стояка Q₆=2734.7 Вт. По [3] примем d₆ =15 мм. Конструируем радиаторные узлы принимаем диаметры подводок и обводного участка равными диаметру стояка:

d_ст ×d_о.у. ×d_под = 15×15×15 мм.

По [3] находим характеристику сопротивления стояка:

 — узел присоединения к подающей магистрали – 91,2·10^-4

 — узел присоединения к обратной магистрали – 85,6·10^-4

 — девять этажестояков  – 5×155·10^-4

                               Итого: S₆=951.8 Па/(кг/ч)²,

 

Расход по стояку 4:

Определяем температурный перепад на стояке 6:

1.4.7 Расчёт магистральных трубопроводов (участок 7 и 7’):

Расход воды на участках известен:

По [3] принимаем диаметр магистралей d₅ =d_5’ =32мм. Расчётный расход  находится внутри допустимого интервала ( G_min=875кг/ч, G_max=3500кг/ч).

По [3] имеем:

На участках магистралей имеются два тройника на проходе воды,

Гидравлические характеристики:

— расход воды на проход G_прох =G₇=G_7’=871.9/ч;

— общий расход воды

Отношение расходов:

По [3] имеем:

 — для тройника на подающей магистрали ξ₇ = 0,2

— для тройника на обратной магистрали ξ_7’= 0,5

Характеристика сопротивления участка 7:

 Характеристика сопротивления участка 7’:

Потеря давления на участке 7:

Потеря давления на участке 7’:

1.4.8 Участок 8 (стояк 5)

P₈=P₇+Р_7’+Р₆=77.92+86.88+5451.7=5616.5 Па. Тепловая нагрузка стояка Q₈=5425.9 Вт. По [3] примем d₈ =15 мм. Конструируем радиаторные узлы принимаем диаметры подводок и обводного участка равными диаметру стояка:

d_ст ×d_о.у. ×d_под = 15×15×15 мм.

По [3] находим характеристику сопротивления стояка:

 — узел присоединения к подающей магистрали – 91,2·10^-4

 — узел присоединения к обратной магистрали – 85,6·10^-4

 — девять этажестояков  – 5×155·10^-4

                               Итого: S₈=951.8 Па/(кг/ч)²,

Расход по стояку 5:

Определяем температурный перепад на стояке 5:

1.4.9 Магистральный участок 9, 9’:

Расход на участке равен:

По [3] принимаем диаметр магистралей d₉ =d_9’ =32мм. Расчётный расход  находится внутри допустимого интервала ( G_min=875кг/ч, G_max=3500кг/ч).

По [3] имеем:

На участках магистралей имеются два тройника на проходе воды,

Гидравлические характеристики:

— расход воды на проход G_прох =G₉=G_9’=1114.8кг/ч;

— общий расход воды

Отношение расходов:

По [3] имеем:

 — для тройника на подающей магистрали ξ₉ = 5,0

— для тройника на обратной магистрали ξ_9’= 1,5

Характеристика сопротивления участка 9:

 Характеристика сопротивления участка 9’:

Потеря давления на участке 9:

Потеря давления на участке 9’:

 

Общие потери давления на магистральных участках 9, 9’: что составляет 7.6%  от   Что  удовлетворяет [1].

1.4.10 Расчёт магистральных участков 10 (10’) и 11 (11’) производится традиционным способом, т.е. по методу постоянных перепадов температур на стояках:

По [3] принимаем диаметр магистралей d₁₀ =d_10’ =40мм. Расчётный расход  находится внутри допустимого интервала ( G_min=1160кг/ч, G_max=6970кг/ч).

По [3] имеем:

На участках магистралей имеются два тройника на проходе воды,

Гидравлические характеристики:

— расход воды на проход G_прох =G₁₀=G_10’=2429.6кг/ч;

— общий расход воды

Отношение расходов:

По [3] имеем:

 — для тройника на подающей магистрали ξ₁₀ = 5,0

— для тройника на обратной магистрали ξ_10’= 1,5

Характеристика сопротивления участка 10:

 Характеристика сопротивления участка 10’:

Потеря давления на участке 10:

Потеря давления на участке 10’:

 

1.4.11 Магистральный участок 11, 11’:

Расход на участке равен:

По [3] принимаем диаметр магистралей d₁₁ =d_11’ =50мм. Расчётный расход  находится внутри допустимого интервала ( G_min=1950кг/ч, G_max=11700кг/ч).

По [3] имеем:

Сопротивления на участке:

— отвод под 90º ξ=0,3×7=2,1 для участка 11

— отвод под 90º ξ=0,3×5=1,5 для участка 11’

Характеристика сопротивления участка 11:

 Характеристика сопротивления участка 5’:

Потеря давления на участке 11:

Потеря давления на участке 11’:

Сводная таблица результатов гидравлического расчёта  однотрубной системы водяного отопления

Таблица №  1

№ участка.	Тепловая нагрузка	Длина участка	Диаметр участка	Характеристика сопротивления	Расход воды	Перепад температур	Потеря давления
1	7548.1	40,3	15	1279.6	186.56		4453.5
2	2865.52	28,5	15	951.8	216.3	11.3	4453.5
3	13997.4	3,0	20	16.9	402.86		274.3
3′	13997.4	3,0	20	18.5	402.86		300.2
4	2734.7	28,5	15	951.8	229.8	10.22	5028.1
5	16730	3,0	25	4.858	632.6		194.1
5′	16730	3,0	25	5.473	632.6		229.53
6	2734.7	28,5	15	951.8	239.3	19.5	5451.7
7	16680.1	2,7	32	1.025	871.9		77.92
7′	16680.1	2,7	32	1142	871.9		86.88
8	5425.9	28,5	15	951.8	242.9	19.2	5616.5
9	22106	1,2	32	2.37	1114.8		294.5
9′	22106	1,4	32	1.076	1114.8		133.72
10	44212	5,3	40	0.62	1657.5		170.33
10′	44212	5,5	40	0.348	1675.5		151.65
11	77704,8	40,15	50	1.838	2499.8		1148.56
11′	77704,8	14,11	50	0.706	2499.8		441.2

 

1.4.12 Общие потери давления в системе отопления:

В том числе без головных участков:

1.4.13 Доля потерь давления на стояках от общих потерь давления в системе:

— доля стояка Ст.15(участок 8):

— доля стояка Ст. 11

Потеря давления на стояках укладывается в нормативные рамки (> 70%), что обеспечивает гидравлическую устойчивость системы отопления в процессе её эксплуатации.

1.4.14 В результате гидравлического расчёта получены следующие основные характеристики системы отопления:

 — расчётный расход воды в системе отопления

 — расчётные потери давления в системе отопления

1.4.15 Указанные параметры являются исходными для подбора водоструйного элеватора. Для определения требуемого давления, развиваемого элеватором, необходимо из расчётных потерь давления в системе отопления вычесть естественное циркуляционное давление:

где естественное циркуляционное давление в однотрубных системах с верхней разводкой можно определить по приближённой формуле:

где g – ускорение силы тяжести, м/с²;

h_эс – высота этажестояка, м;

n – количество этажей в здании;

ρ_гρ_о – плотность воды в горячей и обратной магистралях системы отопления, кг/м³.

С учётом этого, результаты гидравлического расчёта будут иметь вид:

Метод гидравлического расчета теплообменной панели солнечного водонагревательного коллектора трубчатого типа с заданным неравномерным распределением потока жидкости по подъемным трубам

1

Duffie, J.A. and Beckman, W.A., Solar Engineering of Thermal Processes, Hoboken, NJ: Wiley, 2013.

Книга Google Scholar

2

Авезова, Н. , Авезов Р.Р. Зависимость коэффициента тепловых потерь радиационно-поглощающих теплообменных панелей плоских солнечных коллекторов для нагрева теплоносителя от их средней рабочей температуры и температуры окружающей среды.Sol. Энергетика, 2015, т. 51, нет. 1. С. 10–14.

Артикул Google Scholar

3

Авезова, Н. А., Авезов Р.Р. Бесконтактный метод определения средней температуры рабочей поверхности пластинчатых радиационно-поглощающих теплообменных панелей плоских солнечных коллекторов для нагрева теплоносителя. Sol. Энергетика, 2015, т. 51, нет. 2. С. 85–87.

Артикул Google Scholar

4

Weitbrecht, V., Леманн Д., Рихтер А. Распределение потока в солнечных коллекторах в условиях ламинарного потока, Sol. Энергетика, 2002, т. 73, стр. 433.

Статья Google Scholar

5

Смирнов С.И., Константиновский Ю.Н., Торшин А.С. Влияние неоднородного распределения потока в системе теплогенерирующих солнечных коллекторов // Прикл. Sol. Энергия, 1981, т. 17, нет. 1. С. 21–24.

Google Scholar

6

Дункл, Р.В. и Дэви, E.T., Распределение потоков в поглотителях, в издании Proceedings of the Melbourne International Sol. Конференция энергетического общества, Мельбурн, Австралия, 1970 .

7

Рашидов Ю.К. Повышение равномерности распределения потока по стоякам радиопоглощающего теплообменника солнечного водонагревательного пластинчатого коллектора с принудительной циркуляцией. Sol. Энергетика, 2016, т. 52, нет. 4. С. 251–255.

Артикул Google Scholar

8

Киселев, П.Г., Альтшуль А.Д., Данильченко Н.В. и др., Справочник по гидравлическим расчетам , М .: Энергия, 1972.

Тепло и его влияние на гидравлические системы

Что такое тепло?

Тепло — это форма энергии, связанная с движением атомов или молекул в твердых телах и способная передаваться через твердые и жидкие среды посредством теплопроводности, через жидкие среды посредством конвекции и через пустое пространство посредством излучения.

Для использования в гидравлических системах нам необходимо перевести приведенное выше определение в более работоспособное утверждение, которое поможет нам лучше понять физику этого явления, называемого теплом. Что-то вроде «Каждый раз, когда жидкость течет от высокого давления к более низкому давлению, не производя механической работы, выделяется тепло».

Причины тепловыделения

• Ограничение или дросселирование потока
  • Использование регуляторов потока, пропорциональных, редукционных, разгрузочных, редукционных / разгрузочных, противовесных и сервоклапанов — все это создает перепад давления для выполнения своей работы.
• Чрезмерная скорость потока
  • Неверный размер проводников для жидкости может вызвать выделение тепла. Например, для трубы с внешним диаметром ½ дюйма при расходе 10 галлонов в минуту выделяется тепло со скоростью около 25 БТЕ / фут-ч. Удвоение скорости потока до 20 галлонов в минуту увеличивает тепловыделение в 8 раз до примерно 200 БТЕ / фут-ч. Вот несколько практических правил определения скорости гидравлического проводника:

1. Размер всасывающих линий насоса должен составлять 2–4 фута / сек.
2. Обратные линии должны быть рассчитаны на 10-15 футов / сек.
3. Трубопроводы среднего давления (500 — 2000 фунтов / кв. Дюйм) должны быть рассчитаны на 10 — 15 фут / сек.
4. Линии высокого давления (3000-5000 фунтов на кв. Дюйм) должны быть рассчитаны на 20-30 футов / сек.

• Проскальзывание в насосах
  • По мере износа насосов увеличивается внутренняя утечка или «проскальзывание».В насосах с постоянным рабочим объемом эта утечка перетекает из выпускного отверстия высокого давления обратно через насос во впускное отверстие низкого давления. В насосе с компенсацией давления этот поток вытесняется через слив корпуса. Когда это происходит, жидкость переводится из высокого давления в низкое без выполнения какой-либо механической работы, тем самым создавая тепло.
• Внутренняя утечка в клапанах
  • По мере износа клапанов в них образуются пути утечки, которые позволяют маслу высокого давления просачиваться в порт низкого давления, создавая тепло.
• Аккумуляторы газовые
  • Пульсирующие аккумуляторы могут создавать высокое давление на стороне газа. Это тепло может передаваться обратно в масло, повышая температуру и создавая горячую точку в вашей гидравлической системе.
• Безрегенеративное высвобождение потенциальной энергии
  • Когда груз поднимается гидравлически, потенциальная энергия сохраняется в грузе. Снятие нагрузки обычно включает нерегенеративное дросселирование, в результате которого выделяется тепло.

Воздействие тепла на систему

Тепло оказывает вредное воздействие на компоненты гидравлической системы. Но самое пагубное воздействие тепла — это разрушение масла. Для оптимальной работы температура масла должна поддерживаться на уровне 120 ° F, и никогда не должна превышать 150 ° F. При высоких температурах окисление масла ускоряется. Это окисление сокращает срок службы жидкости за счет образования кислот и шлама, которые разъедают металлические детали.Эти кислоты и ил забивают отверстия клапанов и вызывают быстрый износ движущихся компонентов. Химические свойства многих гидравлических жидкостей могут резко измениться из-за повторяющихся циклов нагрева / охлаждения до экстремальных температур. Это изменение или выход из строя гидравлической среды может быть чрезвычайно опасным для гидравлических компонентов, особенно для насосного оборудования. Еще один эффект тепла — снижение вязкости масла и его способность эффективно смазывать движущиеся части насоса и связанного с ним гидравлического оборудования.

Полезные тепловые расчеты

• л.с. =
лошадиных сил
• галлонов в минуту = галлонов в минуту
• PSI = фунтов на квадратный дюйм
  • л.с. = галлонов в минуту x фунт / кв. Дюйм / 1714
  • 1 л.с. = 2545 x БТЕ / час
  • л.с. x 746 =
  кВт
  • кВт x 3413 =
  БТЕ / час
  • кВт x 1341 =
  л.с.

Отвод тепла от стального резервуара

л.с. (тепло) = 0,001 x T x A

A = площадь водоема в кв.футов. Площадь дна резервуара может использоваться в расчетах только в том случае, если резервуар находится на высоте 6,0 дюймов от земли.

T = разница в градусах Фаренгейта между температурой окружающего воздуха и температурой масла внутри бака.

Рекомендации по снижению тепловыделения

• Разгрузка насоса в периоды, когда давление не требуется
  • Это может быть достигнуто путем добавления электромагнитного клапана сброса давления на насосах с фиксированным рабочим объемом и электромагнитного клапана управления на насосах с компенсацией давления.Это удалит компонент высокого давления из приведенного выше определения.
• Используйте самый большой резервуар, который подходит для вашего применения.
  • Чтобы получить максимальную площадь поверхности или охлаждающую способность резервуара, примите во внимание приведенные выше расчеты.
• Установите основной сброс системы на минимальное значение, при котором работа будет продолжаться.
  • Этот параметр обычно на 200–250 фунтов на квадратный дюйм выше максимального давления, необходимого в системе для выполнения работы.
• Разместите резервуар в таком месте, где он будет иметь доступ к наибольшему потоку воздуха.
  • Закрывая резервуар, вы значительно уменьшаете его способность излучать тепло и в некоторых случаях может вызвать преждевременный перегрев системы.
• Установите или спроектируйте теплообменники в системе, которые помогут отвести лишнее тепло.
• Теплообменники могут использоваться для отвода избыточного тепла в гидравлической системе.При реализации теплообменников необходимо учитывать множество переменных. Эмпирические правила выбора теплообменника следующие:
  • Простой контур с минимальным количеством клапанов — 25%
  • Простая схема с цилиндрами — 28%
  • Простой контур с жидкостными двигателями — 31%
  • Гидростатические трансмиссии — 35-40%
  • Сервосистемы — 60-75%
  • Системы перекачки жидкости низкого давления — 15%

Умножьте входную мощность (л.с. двигателя) на процент, указанный выше, который лучше всего описывает параметры системы.Например, если ваша система представляет собой простую схему с жидкостными двигателями и имеет входную мощность электродвигателя 30 л.с.: 30 л.с. X 0,31 = 9,3 л.с.

Бак должен рассеивать не менее 9,3 лошадиных сил, иначе система перегреется. Еще одно правило, которое следует иметь в виду: если давление в вашей системе превышает 1000 фунтов на квадратный дюйм, а ваш резервуар рассчитан на 3-кратную или меньшую производительность насоса, вам понадобится теплообменник.

Заключение

Тепловые характеристики гидравлической системы имеют гораздо больше аспектов, чем предполагалось в этой статье.Обладая этой информацией, вы сможете принимать обоснованные решения при работе с существующей системой или новой конструкцией для борьбы с тепловыделением. Имея эту информацию, вы также должны чувствовать себя комфортно, позвонив специалисту, чтобы обсудить способы минимизировать перегрев, который может возникнуть в вашей системе. В случае сомнений проконсультируйтесь со своим местным специалистом по гидроэнергетике

.

Примечание : «Технические советы», предлагаемые Flodraulic Group или ее компаниями, представлены как удобство для тех, кто может пожелать их использовать, и не представлены в качестве альтернативы формальному обучению гидроэнергетике или профессиональной помощи в проектировании систем.

Как рассчитать количество тепла, рассеиваемого в гидроагрегатах

В гидроагрегатах система с насосом проталкивает гидравлическое масло под давлением внутрь сервомеханизмов и поршней. Таким образом, масло увеличивает свою температуру и требует охлаждения для сохранения своих характеристик и надлежащих условий эксплуатации.

Чтобы обеспечить подходящее охлаждение гидравлического масла на гидроэлектростанциях, в Tempco мы устанавливаем партию пластинчатых теплообменников .

Как рассчитать количество тепла, отводимого от гидравлического масляного контура?

Прежде всего, гидравлическое масло должно иметь подходящую температуру от 40 до 50 ° C , чтобы правильно питать насосы, цилиндры и гидравлические двигатели. Затем рассчитывается рассеиваемое тепловое тепло с учетом мощности электродвигателя насоса , который обеспечивает циркуляцию под давлением смазочного масла внутри гидравлического оборудования.Это действительно элемент, который передает тепловую энергию гидравлическому маслу.

Точное количество получается путем расчета 30 или 40%, максимум 50% мощности двигателя насоса . Это будет количество тепловой энергии, которая будет рассеиваться из гидравлического масла, чтобы охладить его и поддерживать его при правильной температуре для сохранения его функций.

Это эмпирический метод, поскольку необходимо учитывать и другие факторы, такие как производительность и эффективность насоса и электродвигателя .Но обычно этот метод используется, чтобы просто определить количество тепловой мощности, рассеиваемой гидравлическим маслом. Например, если у нас есть насос с двигателем мощностью 100 кВт, количество тепловой энергии, которую необходимо удалить из гидравлического масляного контура, составляет от 30 до 50 кВт.

Есть еще один важный фактор, который следует учитывать, это вязкость масла , и мы скоро посвятим этой важной теме еще одно видео.

Гидравлический расчет в режиме онлайн и оптимизация работы промышленных паровых тепловых сетей с учетом отвода тепла в трубах

Основные моменты

•

Мы рассчитываем теоретический дренаж конденсатоотводчиков за счет рассеивания тепла в трубах с учетом погодных условий.

•

Уточняем гидравлический расчет тепловых сетей с учетом эффекта осушения конденсатоотводчиков.

•

Осуществляем онлайн гидравлический расчет и оптимизацию работы промышленных тепловых сетей.

•

Мы представляем метод предотвращения CIWH путем устранения застоя пара в трубах путем изменения тепловой нагрузки каждого источника тепла.

Реферат

Строительство промышленных парков с системами ЦТ (централизованного теплоснабжения) стало основным способом развития современной промышленности, которая требует строгой безопасности и надежности тепловых сетей.Промышленные паровые тепловые сети обычно имеют кольцевую форму с несколькими источниками тепла, а условия работы могут изменяться из-за высокой частоты и широкого диапазона изменения нагрузки потребителей тепла. В определенных рабочих условиях низкая скорость пара в течение длительного времени (а именно «застой пара») в определенных трубах приведет к CIWH (гидравлическому удару, вызванному конденсацией), который будет угрожать безопасности всей системы ЦТ. В этой статье построена гидравлическая расчетная модель для изучения режима потока пара с учетом рассеивания и конденсации тепла в трубах, предложен метод оптимизации работы, который поможет устранить застой пара за счет оптимизации распределения тепловой нагрузки каждого источника тепла, общая программная система. «HEATNET» предназначена для осуществления гидравлических расчетов и оптимизации работы в режиме онлайн для тепловых сетей произвольной структуры.Практическое применение HEATNET в зоне химической промышленности Шанхая показывает, что рассеивание тепла и конденсация в трубах могут повлиять на общий гидравлический расчет паровых тепловых сетей и могут предотвратить CIWH и повысить безопасность и надежность паровых тепловых сетей.

Ключевые слова

Сеть парового отопления

CIWH (гидравлический удар, вызванный конденсацией)

Режим потока

Отвод тепла

Гидравлический расчет онлайн

Оптимизация работы

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Просмотреть полный текст

Copyright © 2015 г., Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Понимание тепловой нагрузки с маслоохладителями

Маслоохладители поддерживают баланс в гидравлической системе
, охлаждая
подводимой энергии, которую система
не потребляет, помогая расширить гидравлическую систему
и масло срок службы,
наработок и КПД.

Типичные гидравлические системы, состоящие из насосов, гидравлических линий, клапанов и приводов, имеют неэффективность.Даже хорошо спроектированная гидравлическая система будет иметь неэффективность при преобразовании механической энергии в гидравлическую энергию. Эти проблемы, помимо конструктивной и эксплуатационной неэффективности, преобразуют часть входящей энергии в тепло. Если эта тепловая нагрузка не рассеивается, вся система будет перегреваться. Экстремальные температуры вызывают перегрев жидкости, снижение вязкости и, в конечном итоге, нарушение свойств жидкости. Это приводит к повреждению уплотнений, подшипников и чрезмерному износу насосов и других компонентов.В гидравлической системе требуется маслоохладитель подходящего размера, чтобы избежать проблем с нагревом и дорогостоящих простоев из-за сбоя системы.

Маслоохладители

поддерживают баланс в гидравлической системе, охлаждая энергозатраты, которые система не потребляет, предпочтительно при идеальной рабочей температуре системы, когда вязкость масла и содержание воздуха соответствуют рекомендуемым значениям.

Различные модели воздухоохладителей масла предназначены для использования с мобильным и промышленным оборудованием, при этом мобильное оборудование больше полагается на двигатели постоянного тока, в то время как в промышленных охладителях обычно используются двигатели переменного тока.Охладители воздушного масла поддерживают температурный баланс для предотвращения таких проблем, как плохие смазывающие свойства, внутренняя утечка, повышенный риск кавитации, повреждение компонентов и т. Д. Перегрев приводит к значительному снижению экономической эффективности и экологичности.

Правильная рабочая температура дает ряд экономических и экологических преимуществ, включая продление срока службы гидравлической системы и масла, увеличение времени работы и сокращение простоев, снижение затрат на обслуживание и ремонт и повышение общей эффективности.

Понимание тепловой нагрузки
Одним из ключевых параметров при проектировании гидравлической системы является понимание и определение тепловой нагрузки. Обычно проектировщики оценивают это, используя эмпирическое правило, согласно которому тепловая нагрузка должна составлять 30% от входной мощности установленной системы. Хотя это не идеальный метод, он является широко распространенной отраслевой практикой, особенно при разработке новой системы, когда истинные потери неизвестны до момента ее создания. Фактическая тепловая нагрузка может быть точно определена в недавно построенной или существующей гидравлической системе путем проведения простого теста тепловой нагрузки.

Снимок экрана программы расчета тепловой нагрузки от Parker Hannifin.

Испытание может проводиться на существующей гидравлической системе путем измерения повышения температуры определенного объема жидкости в баке в условиях полной нагрузки в течение измеренного периода времени. Это повышение температуры жидкости преобразуется в тепло, которое необходимо отводить охладителю.

P = (V x ΔT x Cp x ρ) / (Δt x 317,3)
Тепловая нагрузка P = в л.с.
Объем жидкости V = в галлонах
Повышение температуры ΔT = в 0F
Удельный Нагрев Cp = в БТЕ / фунт 0F
Плотность ρ = в фунт / фут3
Время испытания Δt = в мин.
Тепловая нагрузка в лошадиных силах = 1.341 x тепловая нагрузка кВт
Примечание. Тепловыделение за счет излучения гидравлического бака не учитывается в этом расчете.

После определения тепловой нагрузки размер охладителя можно выбрать на основе других параметров, таких как скорость потока жидкости, температура среды на входе в охладитель и желаемая максимальная температура жидкости. Для точных расчетов тепловой нагрузки важно знать свойства жидкости, такие как удельная теплоемкость и плотность.

Parker Hannifin предлагает программу воздушно-масляного радиатора, которая позволяет пользователям легко рассчитывать тепловую нагрузку после получения вышеуказанной информации в результате испытаний.Эта информация может быть использована для определения размера подходящего воздушно-масляного охладителя с использованием той же программы.

Кроме того, паяные пластинчатые водомасляные охладители могут служить альтернативой воздушно-масляным охладителям, при этом методы, используемые для расчета тепловой нагрузки, остаются одинаковыми для обоих охладителей.

Parker Hannifin, Отделение аккумуляторов и охладителей.
www.parker.com/accumulator

---

Из рубрики: Компоненты масляных радиаторов, Основы гидравлической энергии, Статьи журнала Fluid Power World
С тегами: Parker Hannfin

---

Гидравлические расчеты | Жидкая сила

Инструкции : Щелкните зеленую стрелку, чтобы показать или скрыть группу формул или гидравлических расчетов.Некоторые поля содержат примечания или дополнительную информацию, которая появится, если вы поместите указатель мыши на поле. Оставьте только одно поле открытым в каждой формуле и нажмите кнопку «Рассчитать» для результата этого поля.

Сантистрок (Cst) в Универсальные секунды Сейболта (SUS или SSU) Таблица преобразования

Сантистоксы (сСт)	Saybolt Universal Seconds (SUS)
1.8	32
2,7	35
4,2	40
5,8	45
7.4	50
8,9	55
10,3	60
11,7	65
13.0	70
14,3	75
15,6	80
16,8	85
18.1	90
19,2	95
20,4	100
22,8	110
25.0	120
27,4	130
29,6	140
31,8	150
34.0	160
36,0	170
38,4	180
40,6	190
42.8	200
47,2	220
51,6	240
55,9	260
60.2	280
64,5	300
69,9	325
75,3	350
80.7	375
86,1	400

Сантистоксы (сСт)	Saybolt Universal Seconds (SUS)
91.5	425
96,8	450
102,2	475
107,6	500
118.4	550
129,2	600
140,3	650
151	700
162	750
173	800
183	850
194	900
205	950
215	1 000 90 398
259	1,200
302	1,400
345	1,600
388	1,800
432	2 000
541	2,500
650	3 000
758	3,500
866	4 000
974	4500
1,190	5 500
1,300	6 000
1,405	6 500
1,515	7 000
1,625	7 500
1,730	8 000
1,840	8 500
1,950	9 000
2,055	9 500
2,165	10 000

Дополнительные инструменты и справочные материалы:

Вы можете найти дополнительные инструменты и программное обеспечение для преобразования на нашей странице загрузок.Вы также можете найти дополнительную информацию о формулах и преобразованиях на этой странице на нашей странице образовательной литературы.

---

Заявление об отказе от ответственности:

Хотя формулы Fluid Power являются полезными инструментами для определения компонентов и возможностей системы; другие факторы, такие как механическая эффективность, гидродинамика и ограничения материалов, также должны быть приняты во внимание.

Компания

Advanced Fluid Systems тщательно проверила правильность преобразований и расчетов на этой странице. Однако Advanced Fluid Systems не предоставляет никаких гарантий и не принимает на себя никаких юридических обязательств или ответственности за точность, полноту или полезность любой предоставленной информации.

Если у вас есть какие-либо вопросы, комментарии или отзывы об информации на этой странице или на нашем веб-сайте, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

Расход системы отопления

Объемный расход в системе отопления может быть выражен как

q = h / (c _p ρ dt) (1)

, где

q = объемный расход (м ³ / с )

ч = тепловой поток (кДж / с, кВт)

90 p231 = удельная теплоемкость (кДж / кг ^o C )

ρ = плотность (кг / м ³ )

dt = разность температур ^o C)

Это общее уравнение может быть изменено для реальных единиц — СИ или британских — и используемых жидкостей.

Объемный расход воды в имперских единицах

Для воды с температурой 60 ^o F Расход можно выразить как

q = h (7,48 галлонов / фут ³ ) / ((1 БТЕ / фунт _м ^o F) (62,34 фунта / фут ³ ) (60 мин / ч) dt)

= h / (500 dt) (2)

где

q = расход воды (гал / мин)

ч = тепловой поток (БТЕ / ч)

ρ = плотность (1 фунт / фут 9088) 3 )

dt = разница температур ( ^o F)

Для более точного объемного расхода следует использовать свойства горячей воды.

Массовый расход воды в имперских единицах

Массовый расход воды можно выразить как:

м = h / ((1,2 Btu / lbm. ^o F) dt)

= ч / (1,2 дт) (3)

где

м = массовый расход (фунт _м / ч)

Объемный расход воды в единицах СИ

Объемный расход воды расход в системе отопления можно выразить в единицах СИ как

q = h / ((4.2 кДж / кг ^o C) (1000 кг / м ³ ) dt)

= h / (4200 dt) (4)

, где

q = вода расход (м ³ / с)

час = расход тепла (кВт или кДж / с)

dt = разница температур ( ^o C)

Для более При точном объемном расходе следует использовать свойства горячей воды.

Массовый расход воды в единицах СИ

Массовый расход воды можно выразить как:

м = h / ((4,2 кДж / кг ^o C) dt)

= h / (4,2 dt) (5)

, где

м = массовый расход (кг / с)

Пример — расход в системе отопления

Циркуляция воды системы отопления выдает 230 кВт с перепадом температур 20 ^o C .

Объемный расход можно рассчитать как:

q = (230 кВт) / ((4,2 кДж / кг ^o C) (1000 кг / м ³ ) (20 ^o C) )

= 2,7 10 ^-3 м ³ / с

Массовый расход можно выразить как:

м = (230 кВт) / (4,2 кДж / кг ^o C) (20 ^o C))

= 2.7 кг / с

Пример — Отопление водой с помощью электричества

10 литров воды нагревается от 10 ^o C до 100 ^o C в 30 минут . Расход тепла можно рассчитать как

h = (4,2 кДж / кг ^o C) (1000 кг / м ³ ) (10 литров) (1/1000 м ³ / литр) ( (100 ^o C) — (10 ^o C)) / ((30 мин) (60 с / мин))

= 2.1 кДж / с (кВт)

Электрический ток 24 В постоянного тока , необходимый для обогрева, можно рассчитать как

I = (2,1 кВт) (1000 Вт / кВт) / (24 В)

= 87,5 А

.