Izračun ogrevanja vode: formule, pravila, primeri izvedbe

Prihranite in pomnožite!

Tako je mogoče oblikovati moto cevovoda pri razvoju in implementaciji programa hidravličnega izračuna nove generacije - zanesljivega sodobnega univerzalnega sistema množične uporabe in zmernih stroškov. Kaj točno želimo ohraniti in kaj povečati?

Ohraniti je treba tiste prednosti programa, ki so bile vanj vključene že od njegovega nastanka in se razvijale ob kasnejših izboljšavah:

• natančen, sodoben in preizkušen računski model, na katerem temelji program, vključno s podrobno analizo pretočnih režimov in lokalnih uporov;
• visoka hitrost štetja, ki uporabniku omogoča takojšen izračun različnih možnosti za shemo izračuna;
• v program vključene možnosti načrtovalnega izračuna (izbor premerov);
• možnost avtomatskega izračuna potrebnih termofizičnih lastnosti širokega spektra transportiranih izdelkov;
• preprostost intuitivnega uporabniškega vmesnika;
• zadostna vsestranskost programa, ki omogoča uporabo ne samo za tehnološke, ampak tudi za druge vrste cevovodov;
• zmerna cena programa, ki je v moči širokega spektra projektantskih organizacij in oddelkov.

Hkrati nameravamo korenito povečati zmogljivosti programa in število rednih uporabnikov z odpravo pomanjkljivosti in dodajanjem funkcionalnosti na naslednjih glavnih področjih:

• Programska in funkcionalna integracija v vseh njegovih vidikih: od nabora specializiranih in slabo integriranih programov je treba preiti na enoten program modularne strukture za hidravlične izračune, ki zagotavlja toplotni izračun, obračunavanje ogrevalnih satelitov in električno ogrevanje, izračun cevi poljubnega preseka (vključno s plinom). kanali), izračun in izbor črpalk, druge opreme, izračun in izbor krmilnih naprav;
• zagotavljanje programske integracije (vključno s prenosom podatkov) z drugimi programi NTP "Truboprovod", predvsem s programi "Izolacija", "Predvalve", STARS;
• integracija z različnimi grafičnimi CAD sistemi, namenjenimi predvsem projektiranju tehnoloških instalacij, kot tudi podzemnih cevovodov;
• integracija z drugimi sistemi tehnološkega računanja (predvsem s sistemi za modeliranje tehnoloških procesov HYSYS, PRO/II in podobnimi) z uporabo mednarodnega standarda CAPE OPEN (podpora za Thermo in Unit protokole) .

Izboljšanje uporabnosti uporabniškega vmesnika. Še posebej:

• zagotavljanje grafičnega vnosa in urejanje računske sheme;

grafični prikaz rezultatov izračuna (vključno s piezometrom).

Razširitev funkcij programa in njegova uporabnost za izračun različnih vrst cevovodov. vključno z:

• zagotavljanje izračuna cevovodov poljubne topologije (vključno z obročnimi sistemi), kar bo omogočilo uporabo programa za izračun zunanjih inženirskih omrežij;

zagotavlja možnost nastavitve in upoštevanja pri izračunu okoljskih pogojev, ki se spreminjajo po poteku podaljšanega cevovoda (parametri tal in polaganja, toplotna izolacija itd.), kar bo omogočilo širšo uporabo programa za izračun glavne cevovodi;
izvajanje priporočenih industrijskih standardov in metod v programu hidravlični izračun plinovodov (SP 42-101-2003), ogrevalna omrežja (SNiP 41-02-2003), glavni naftovodi (RD 153-39.4-113-01), naftovodi (RD 39-132-94) itd.
izračun večfaznih tokov, kar je pomembno za cevovode, ki povezujejo naftna in plinska polja.
Razširitev oblikovalskih funkcij programa, reševanje na njegovi podlagi problemov optimizacije parametrov kompleksnih cevovodnih sistemov in optimalne izbire opreme.

Izračun sistema za ogrevanje zraka - preprosta tehnika

Oblikovanje zračnega ogrevanja ni lahka naloga. Za njegovo rešitev je treba ugotoviti številne dejavnike, katerih neodvisno določitev je lahko težavna. Strokovnjaki RSV vam lahko brezplačno izdelajo idejni projekt zračnega ogrevanja prostora na opremi GREEERS.

Sistema zračnega ogrevanja, tako kot katerega koli drugega, ni mogoče ustvariti naključno. Za zagotovitev zdravstvenega standarda temperature in svežega zraka v prostoru je potreben nabor opreme, katere izbira temelji na natančnem izračunu.Obstaja več metod za izračun ogrevanja zraka, različnih stopenj zapletenosti in natančnosti. Pogosta težava pri tovrstnih izračunih je pomanjkanje upoštevanja vpliva subtilnih učinkov, ki jih ni vedno mogoče predvideti.

Zato je neodvisen izračun, ki ni specialist na področju ogrevanja in prezračevanja, poln napak ali napačnih izračunov. Vendar pa lahko izberete najugodnejšo metodo glede na izbiro moči ogrevalnega sistema.

Formula za določanje toplotnih izgub:

Q=S*T/R

Kje:

• Q je količina toplotne izgube (W)
• S - površina vseh konstrukcij stavbe (prostora)
• T je razlika med notranjo in zunanjo temperaturo
• R - toplotna upornost ograjenih konstrukcij

Primer:

Stavba s površino 800 m2 (20 × 40 m), višino 5 m, ima 10 oken velikosti 1,5 × 2 m. Poiščite površino konstrukcij:
800 + 800 = 1600 m2 (površina tal in stropov)
1,5 × 2 × 10 = 30 m2 (površina oken)
(20 + 40) × 2 × 5 = 600 m2 (površina stene). Od tu odštejemo površino oken, dobimo "čisto" površino sten 570 m2

V tabelah SNiP najdemo toplotno odpornost betonskih sten, tal in tal in oken. Sami ga lahko definirate s formulo:

Kje:

• R - toplotna upornost
• D - debelina materiala
• K - koeficient toplotne prevodnosti

Zaradi poenostavitve bomo vzeli debelino sten in tal s stropom enako, enako 20 cm. Potem bo toplotna upornost 0,2 m / 1,3 \u003d 0,15 (m2 * K) / W
Toplotno odpornost oken izberemo iz tabel: R = 0,4 (m2 * K) / W
Vzemimo temperaturno razliko 20°C (20°C znotraj in 0°C zunaj).

Nato dobimo stene

• 2150 m2 × 20°С / 0,15 = 286666=286 kW
• Za okna: 30 m2 × 20 ° C / 0,4 \u003d 1500 \u003d 1,5 kW.
• Skupna toplotna izguba: 286 + 1,5 = 297,5 kW.

To je količina toplotne izgube, ki jo je treba nadomestiti s pomočjo ogrevanja zraka z močjo približno 300 kW

Omeniti velja, da se pri uporabi izolacije tal in sten toplotne izgube zmanjšajo vsaj za red velikosti.

Splošni izračuni

Potrebno je določiti skupno ogrevalno zmogljivost, tako da moč ogrevalnega kotla zadostuje za kakovostno ogrevanje vseh prostorov. Preseganje dovoljene prostornine lahko povzroči povečano obrabo grelnika, pa tudi znatno porabo energije.

Zahtevana količina ogrevalnega medija se izračuna po naslednji formuli: Skupna prostornina = V kotel + V radiatorji + V cevi + V ekspanzijski rezervoar

Kotel

Izračun moči grelne enote vam omogoča določitev indikatorja zmogljivosti kotla. Za to je dovolj, da za osnovo vzamemo razmerje, pri katerem 1 kW toplotne energije zadostuje za učinkovito ogrevanje 10 m2 bivalnega prostora. To razmerje velja v prisotnosti stropov, katerih višina ni večja od 3 metrov.

Takoj, ko postane znan indikator moči kotla, je dovolj, da v specializirani trgovini poiščete ustrezno enoto. Vsak proizvajalec v podatkih o potnem listu navede količino opreme.

Zato, če se izvede pravilen izračun moči, ne bo težav z določitvijo zahtevane prostornine.

Za določitev zadostne količine vode v ceveh je treba izračunati presek cevovoda po formuli - S = π × R2, kjer je:

• S - prečni prerez;
• π je konstantna konstanta, enaka 3,14;
• R je notranji polmer cevi.

Ko izračunamo vrednost preseka cevi, je dovolj, da jo pomnožimo s skupno dolžino celotnega cevovoda v ogrevalnem sistemu.

Ekspanzijski rezervoar

S podatki o koeficientu toplotnega raztezanja hladilne tekočine je mogoče določiti, kakšno kapaciteto mora imeti ekspanzijski rezervoar. Za vodo je ta indikator 0,034, ko se segreje na 85 °C.

Pri izračunu je dovolj, da uporabite formulo: V-tank \u003d (V syst × K) / D, kjer:

• V-cisterna - zahtevana prostornina ekspanzijske posode;
• V-syst - skupna prostornina tekočine v preostalih elementih ogrevalnega sistema;
• K je koeficient raztezanja;
• D - učinkovitost ekspanzijske posode (navedena v tehnični dokumentaciji).

Trenutno obstaja široka paleta posameznih vrst radiatorjev za ogrevalne sisteme. Poleg funkcionalnih razlik imajo vsi različne višine.

Za izračun prostornine delovne tekočine v radiatorjih morate najprej izračunati njihovo število. Nato ta znesek pomnožite s prostornino enega odseka.

Prostornino enega radiatorja lahko ugotovite s pomočjo podatkov iz tehničnega lista izdelka. Če takšnih informacij ni, lahko krmarite glede na povprečne parametre:

• lito železo - 1,5 litra na odsek;
• bimetalni - 0,2-0,3 l na odsek;
• aluminij - 0,4 l na odsek.

Naslednji primer vam bo pomagal razumeti, kako pravilno izračunati vrednost. Recimo, da je 5 radiatorjev iz aluminija. Vsak grelni element vsebuje 6 delov. Izračunamo: 5 × 6 × 0,4 \u003d 12 litrov.

Kot lahko vidite, se izračun ogrevalne zmogljivosti zmanjša na izračun skupne vrednosti štirih zgornjih elementov.

Ne morejo vsi z matematično natančnostjo določiti zahtevane zmogljivosti delovne tekočine v sistemu.Zato nekateri uporabniki ravnajo na naslednji način, ker ne želijo izvesti izračuna. Za začetek je sistem napolnjen za približno 90%, po katerem se preveri delovanje. Nato odzračite nakopičeni zrak in nadaljujte s polnjenjem.

Med delovanjem ogrevalnega sistema pride do naravnega zmanjšanja nivoja hladilne tekočine kot posledica konvekcijskih procesov. V tem primeru pride do izgube moči in produktivnosti kotla. To pomeni potrebo po rezervnem rezervoarju z delovno tekočino, od koder bo mogoče spremljati izgubo hladilne tekočine in jo po potrebi dopolniti.

Študija izvedljivosti projekta

Izbira
eno ali drugo oblikovno rešitev -
naloga je običajno večfaktorska. V
V vseh primerih jih je veliko
možne rešitve problema
naloge, saj kateri koli sistem TG in V
označuje niz spremenljivk
(komplet sistemske opreme, razno
njegove parametre, odseke cevovodov,
materiali, iz katerih so izdelani
itd.).

AT
V tem razdelku primerjamo 2 vrsti radiatorjev:
Rifar
Monolitna
350 in Sira
RS
300.

Za
določite stroške radiatorja,
Za ta namen naredimo njihov toplotni izračun
določitev števila odsekov. Izračun
Radiator Rifar
Monolitna
350 je navedeno v oddelku 5.2.

Razvrstitev sistemov za ogrevanje vode

Glede na lokacijo kraja proizvodnje toplote so sistemi za ogrevanje vode razdeljeni na centralizirane in lokalne. Na centraliziran način se toplota oskrbuje, na primer, v stanovanjske stavbe, vse vrste institucij, podjetij in drugih objektov.

V tem primeru se toplota proizvaja v SPTE (kombinirane toplotne in elektrarne) ali kotlovnicah, nato pa se po cevovodih oddaja odjemalcem.

Lokalni (avtonomni) sistemi zagotavljajo toploto, na primer zasebnim hišam. Proizvaja se neposredno v objektih za oskrbo s toploto. V ta namen se uporabljajo peči ali posebne enote, ki delujejo na elektriko, zemeljski plin, tekoče ali trdne gorljive materiale.

Glede na način, na katerega je zagotovljeno gibanje vodnih mas, je ogrevanje lahko s prisilnim (črpanjem) ali naravnim (gravitacijskim) gibanjem hladilne tekočine. Sistemi s prisilno cirkulacijo so lahko z obročnimi shemami in s shemami primarno-sekundarnih obročev.

Različni sistemi za ogrevanje vode se med seboj razlikujejo po vrsti ožičenja in načinu povezovanja naprav. Združuje njihovo vrsto hladilne tekočine, ki prenaša toploto na grelne naprave (+)

V skladu s smerjo gibanja vode v dovodnem in povratnem omrežju je lahko oskrba s toploto s prehodnim in slepim gibanjem hladilne tekočine. V prvem primeru se voda premika v omrežju v eni smeri, v drugem pa v različnih smereh.

V smeri gibanja hladilne tekočine so sistemi razdeljeni na slepe in števce. Pri prvem je tok ogrete vode usmerjen v nasprotno smer od smeri ohlajene vode. Pri prehodnih shemah se gibanje ogrevane in ohlajene hladilne tekočine odvija v isti smeri (+)

Ogrevalne cevi se lahko priključijo na ogrevalne naprave v različnih shemah. Če so grelniki povezani zaporedno, se takšna shema imenuje enocevno vezje, če pa vzporedno - dvocevno vezje.

Obstaja tudi bifilarna shema, pri kateri so vse prve polovice naprav najprej povezane zaporedno, nato pa, da se zagotovi povratni odtok vode, njihove druge polovice.

Lokacija cevi, ki povezujejo grelne naprave, je dala ime ožičenju: razlikujejo med njegovimi vodoravnimi in navpičnimi sortami. Glede na način montaže ločimo kolektorske, tee in mešane cevovode.

Sheme ogrevalnih sistemov z zgornjim in spodnjim ožičenjem se razlikujejo po lokaciji napajalnega voda. V prvem primeru je dovodna cev položena nad napravami, ki od nje sprejemajo ogrevano hladilno tekočino, v drugem primeru je cev položena pod baterije (+)

V tistih stanovanjskih stavbah, kjer ni kleti, je pa podstrešje, se uporabljajo ogrevalni sistemi z nadzemno napeljavo. V njih se dovodni vod nahaja nad grelnimi napravami.

Za objekte s tehnično kletjo in ravno streho se uporablja ogrevanje z nižjo napeljavo, pri kateri so vodovodni in odvodni vodi nameščeni pod ogrevalnimi napravami.

Obstaja tudi ožičenje s "prevrnjenim" kroženjem hladilne tekočine. V tem primeru je povratni vod za dovod toplote pod aparati.

Glede na način priključitve napajalnega voda na ogrevalne naprave so sistemi z zgornjim ožičenjem razdeljeni na sheme z dvosmernim, enosmernim in prevrnjenim gibanjem hladilne tekočine

Primer izračuna

Korekcijski faktorji v tem primeru bodo enaki:

• K1 (dvokomorno okno z dvojno zasteklitvijo) = 1,0;
• K2 (stene iz lesa) = 1,25;
• K3 (površina zasteklitve) = 1,1;
• K4 (pri -25 °C -1,1 in pri 30 °C) = 1,16;
• K5 (tri zunanje stene) = 1,22;
• K6 (toplo podstrešje od zgoraj) = 0,91;
• K7 (višina sobe) = 1,0.

Posledično bo skupna toplotna obremenitev enaka: V primeru, ko bi uporabili poenostavljeno metodo izračuna na podlagi izračuna ogrevalne moči glede na površino, bi bil rezultat popolnoma drugačen: Primer izračuna toplotne moči ogrevalnega sistema na videu:

Izračun radiatorjev za ogrevanje na površino

Povečan izračun

Če za 1 kv.m. površina zahteva 100 W toplotne energije, nato soba 20 m². mora dobiti 2000 vatov. Tipičen osemdelni radiator odda približno 150 vatov toplote. 2000 delimo s 150, dobimo 13 odsekov. Toda to je precej razširjen izračun toplotne obremenitve.

Natančen izračun

Natančen izračun se izvede po naslednji formuli: Qt = 100 W/m2. × S(sob) m2. × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, kjer je:

• q1 - vrsta zasteklitve: navadna = 1,27; dvojno = 1,0; trojno = 0,85;
• q2 - izolacija sten: šibka ali odsotna = 1,27; stena, položena v 2 opeki = 1,0, moderna, visoka = 0,85;
• q3 - razmerje med skupno površino okenskih odprtin in površino tal: 40% = 1,2; 30 % = 1,1; 20 % - 0,9; 10 % = 0,8;
• q4 - minimalna zunanja temperatura: -35 C = 1,5; -25 C \u003d 1,3; -20°C = 1,1; -15 C \u003d 0,9; -10 C = 0,7;
• q5 - število zunanjih sten v prostoru: vse štiri = 1,4, tri = 1,3, vogalna soba = 1,2, ena = 1,2;
• q6 - vrsta računalnice nad računsko sobo: hladno podstrešje = 1,0, toplo podstrešje = 0,9, stanovanjsko ogrevano sobo = 0,8;
• q7 - višina stropa: 4,5 m = 1,2; 4,0 m = 1,15; 3,5 m = 1,1; 3,0 m = 1,05; 2,5 m = 1,3.

Sodobni grelni elementi

Danes je izjemno redko videti hišo, v kateri se ogrevanje izvaja izključno z zračnimi viri. Sem spadajo električni grelniki: grelniki ventilatorjev, radiatorji, ultravijolično sevanje, toplotne pištole, električni kamini, peči.Najbolj racionalno jih je uporabiti kot pomožne elemente s stabilnim glavnim ogrevalnim sistemom. Razlog za njihovo "manjšino" so precej visoki stroški električne energije.

Glavni elementi ogrevalnega sistema

Pri načrtovanju katere koli vrste ogrevalnega sistema je pomembno vedeti, da obstajajo splošno sprejeta priporočila glede gostote moči uporabljenega ogrevalnega kotla. Zlasti za severne regije države je približno 1,5 - 2,0 kW, v osrednji - 1,2 - 1,5 kW, v južni - 0,7 - 0,9 kW

V tem primeru pred izračunom ogrevalnega sistema za izračun optimalne moči kotla uporabite formulo:

W mačka. = S*Š / 10.

Izračun ogrevalnega sistema stavb, in sicer moči kotla, je pomemben korak pri načrtovanju izdelave ogrevalnega sistema.

Pomembno je, da bodite posebno pozorni na naslednje parametre:

• skupna površina vseh prostorov, ki bodo priključeni na ogrevalni sistem - S;
• priporočena specifična moč kotla (parameter je odvisen od regije).

Recimo, da je treba izračunati zmogljivost ogrevalnega sistema in moč kotla za hišo, v kateri je skupna površina prostorov, ki jih je treba ogrevati, S = 100 m2. Hkrati vzamemo priporočeno specifično moč za osrednje regije države in podatke nadomestimo v formulo. Dobimo:

W mačka. \u003d 100 * 1,2 / 10 \u003d 12 kW.

Izračun moči ogrevalnega kotla

Kotel kot del ogrevalnega sistema je zasnovan tako, da kompenzira toplotne izgube stavbe.In tudi, v primeru dvokrožnega sistema ali ko je kotel opremljen s kotlom za indirektno ogrevanje, za ogrevanje vode za higienske potrebe.

Kotel z enim krogom ogreva samo hladilno tekočino za ogrevalni sistem

Za določitev moči ogrevalnega kotla je potrebno izračunati stroške toplotne energije hiše skozi fasadne stene in za ogrevanje zamenljive zračne atmosfere v notranjosti.

Zahtevani so podatki o toplotnih izgubah v kilovatnih urah na dan - v primeru običajne hiše, izračunane kot primer, so to:

271,512 + 45,76 = 317,272 kWh,

Kje: 271.512 - dnevne toplotne izgube zunanjih sten; 45,76 - dnevna toplotna izguba za ogrevanje dovodnega zraka.

V skladu s tem bo zahtevana ogrevalna moč kotla:

317,272 : 24 (ure) = 13,22 kW

Vendar pa bo tak kotel pod nenehno visoko obremenitvijo, kar bo skrajšalo njegovo življenjsko dobo. In v posebej zmrzovalnih dneh projektna zmogljivost kotla ne bo zadostna, saj se bo z visoko temperaturno razliko med sobno in zunanjo atmosfero toplotna izguba stavbe močno povečala.

Zato ni vredno izbrati kotla glede na povprečni izračun stroškov toplotne energije - morda se ne bo mogel spopasti s hudimi zmrzali.

Smiselno bi bilo povečati potrebno moč kotlovske opreme za 20%:

13,22 0,2 ​​+ 13,22 = 15,86 kW

Za izračun potrebne moči drugega krogotoka kotla, ki ogreva vodo za pomivanje posode, kopanje itd., je potrebno mesečno porabo toplote toplotnih izgub "kanalizacije" deliti s številom dni v mesecu in z 24 ur:

493,82:30:24 = 0,68 kW

Glede na rezultate izračunov je optimalna moč kotla za primer koče 15,86 kW za ogrevalni krog in 0,68 kW za ogrevalni krog.

Začetni podatki za izračun

Sprva vas bo pravilno načrtovan potek projektiranja in namestitve prihranil pred presenečenji in neprijetnimi težavami v prihodnosti.

Pri izračunu toplega tla je treba izhajati iz naslednjih podatkov:

• stenski material in značilnosti njihove zasnove;
• velikost sobe glede na;
• vrsta zaključka;
• oblikovanje vrat, oken in njihova namestitev;
• razporeditev strukturnih elementov v načrtu.

Za izvedbo kompetentne zasnove je treba upoštevati uveljavljen temperaturni režim in možnost njegove prilagoditve.

Za grobi izračun se predpostavlja, da mora 1 m2 ogrevalnega sistema nadomestiti toplotne izgube 1 kW. Če se krogotok ogrevanja vode uporablja kot dodatek glavnemu sistemu, mora pokrivati ​​le del toplotne izgube

Obstajajo priporočila o temperaturi blizu tal, ki zagotavlja udobno bivanje v prostorih za različne namene:

• 29°C - stanovanjsko območje;
• 33 ° C - kopel, sobe z bazenom in druge z visokim indeksom vlažnosti;
• 35°С - hladne cone (pri vhodnih vratih, zunanjih stenah itd.).

Preseganje teh vrednosti povzroči pregrevanje tako sistema kot končnega premaza, čemur sledi neizogibna poškodba materiala.

Po predhodnih izračunih lahko izberete optimalno temperaturo hladilne tekočine glede na vaše osebne občutke, določite obremenitev ogrevalnega kroga in kupite črpalno opremo, ki se odlično spopada s spodbujanjem gibanja hladilne tekočine. Izbran je z razliko 20% za pretok hladilne tekočine.

Za ogrevanje estriha z zmogljivostjo več kot 7 cm je potrebno veliko časa, zato pri nameščanju vodnih sistemov poskušajo ne preseči določene meje. Najprimernejši premaz za vodna tla je talna keramika, pod parketom se zaradi ultra nizke toplotne prevodnosti ne polagajo topla tla

V fazi projektiranja se je treba odločiti, ali bo talno ogrevanje glavni dobavitelj toplote ali pa se bo uporabljalo le kot dodatek k veji radiatorskega ogrevanja. Od tega je odvisen delež izgub toplotne energije, ki jih mora nadomestiti. Lahko se giblje od 30% do 60% z variacijami.

Čas ogrevanja vodnega poda je odvisen od debeline elementov, vključenih v estrih. Voda kot hladilna tekočina je zelo učinkovita, sam sistem pa je težko namestiti.