Расчет двухтрубной системы отопления: Расчет двухтрубной системы отопленияМастер водовед

Гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления — Отопление и утепление

Содержание статьи

Некоторые лица, занимаясь строительством собственного дома, обустраивают систему обогрева в них «на глаз», что категорически недопустимо.

Необходимо учитывать, что каждое строение имеет строго индивидуальные характеристики. Поэтому, для обеспечения комфортного пребывания человека, отопительная система должна обеспечивать поступление тепла в требуемых количествах.

Определить требуемые характеристики системы вашего дома можно, только проведя специальный гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления. При этом используются специальные программные продукты (при их наличии) и таблицы.

С чего начать расчет гидравлики для горизонтальной двухтрубной отопительной системы?

Начинать расчёты надо «от печки», в прямом смысле слова. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления, можно выполнять только после того, как определено, на каком топливе будет работать установленный у вас котёл.

После этого можно приступать к собственно расчетам, главной целью которых является:

1. Определение требуемого количества отопительных приборов и мощности насоса.
2. Уточнение количества и суммарной длины трубопроводов, их требуемых диаметров.
3. Определение вероятных тепловых потерь.

Все расчёты выполняются по предварительно вычерченной в масштабе схеме отопления, на которую следует нанести все составляющие её элементы, до последнего крана. В дополнение к ней вам потребуются базовые формулы, специальные расчётные таблицы и соответствующая программа (всё это легко найти в интернете).

Порядок выполнения расчётов

В настоящей статье мы рассмотрим последовательность выполнения расчётов со следующим допущением. Пусть на нашем объекте имеется горизонтальная двухтрубная система обогрева. Указанный вариант наиболее часто встречается при обустройстве СО частных жилых домов общей площадью до 150 м2.

За расчётный объект, в указанном случае, следует принять кольцо трубопровода СО, работающее под максимальной нагрузкой.

Далее определяем требуемое сечение трубопровода и вероятные потери давления, которые могут иметь место во всём контуре СО. Затем определяемся с общей площадью поверхности отопительных приборов, которую можно считать оптимальной.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления, включающий все вышеперечисленные расчёты, выполняется с использованием программы и таблицы, упомянутых выше. Полученные результаты помогут определить:

• все вероятные сопротивления, которые могут иметь место в будущем контуре отопления;
• точные характеристики температур;
• расход горячей воды в каждой части системы.

Фактически гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления позволяет вам оптимизировать схему вашей СО уже на стадии проектирования. Что убережёт от излишних расходом и неизбежных, в противном случае, переделок.

Выполнение гидравлического расчёта системы с учётом имеющихся трубопроводов.

Схема системы отопления с открытым расширительным баком и встроенным циркуляционным насосом

Гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления в данном случае потребует знания основных параметров гидросистемы, включая сопротивление, создаваемое арматурой (гидравлическое), и самими трубами, а так же скорость перемещения и расход горячей воды. Так же необходимо наличие специальной программы, упоминавшейся ранее, и соответствующая таблица.

Поясним, почему нельзя упускать данные показатели. Если скорость движения горячей воды по трубам возрастёт, то это автоматически приведёт к росту показателя гидравлического сопротивления в трубах. Повышение расхода горячей воды приведёт к одновременному росту двух упомянутых выше показателей.

Скорость перемещения теплоносителя показатель гидравлического сопротивления магистрали, при прочих равных условиях, обратно пропорциональны внутреннему диаметру трубопроводов и т.п.

Гидравлический расчет двухтрубной горизонтальной системы отопления позволяет, в процессе анализа выявленных взаимосвязей параметров, получить достоверную картину будущей эффективности и надёжности выбранной схемы отопления.

А это, в свою очередь, позволит вам снизить расходы на закупку требуемых материалов и комплектующих. При расчётах важно не забывать о том, что все гидравлические характеристики являются величинами переменными, поэтому работать с ними необходимо с использованием специальных номограмм.

Гидравлический расчёт варианта схемы двухтрубной системы

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления с нижней разводкой, как возможного варианта системы, включает просчёт вероятного расхода горячей воды. Последний находится в прямой зависимости от тепловой нагрузки, приходящейся на него в момент движения. Указанный критерий имеется как в программе, упомянутой выше, так и в таблице (далее – справочные материалы).

В процессе выполнения упомянутого расчёта определяется расходный уровень горячей воды относительно конкретного участка. А именно, того, на котором фиксируется const расход воды и постоянный внутренний диаметр трубы.

Поясним на примере. Имеем ветку с десятью радиаторами по 1кВт. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления с верхней разводкой в этом случае требует расчёта расхода воды с тем учётом, что будет осуществлён перенос 10 кВт тепла.

Конкретным участком при выполнении расчёта выступает отрез от радиатора, установленного первым по ходу
теплоносителя, до теплогенератора. Но только в том случае, что труба на всём участке имеет постоянный диаметр.

Следующий участок находится между 1-ым и 2-ым радиаторами. На этом участке перенос рассчитывается уже для 9 кВт и т.п.

Схема отопительной системы с ЕЦ

Здесь мы проводим гидравлический расчет двухтрубной гравитационной системы отопления. В указанном случае сопротивление считается как для прямой, так и для обратной ветки трубопровода.

Вычисляется расход горячей воды по специальной формуле, приведённой в справочных материалах.

Теплоснабжение имеющихся распределителей

Гидравлический расчет двухтрубной тупиковой системы отопления в указанном случае требует минимальную скорость горячей воды определять пороговым значением, которое для неё составляет (0,2-0,26) м/сек. При меньших скоростях из воды начинает выделяться воздух.

Высока вероятность появления пробок, что, в свою очередь, может привести к отказу СО. Верхним пределом скорости перемещения горячей воды является значение, лежащее в диапазоне (0,6-1,5) м/сек. При превышении указанного показателя в СО возникают гидравлические шумы. Оптимальные значения скорости лежат в диапазоне (0,4-0,7) м/сек

Схема системы от распределителей

Гидравлическим сопротивлением именуется величина потери давления в магистрали на определённом участке. Общее сопротивление вычисляется путем суммирования местных значений и потерь, обусловленных трением теплоносителя в трубопроводе.

Для расчёта указанного показателя также имеется специальная формула в справочных материалах.

Как проводится гидравлический расчет трубопроводов в системе отопления?

В случае, когда гидравлика считается при попутном движении теплоносителя, чтобы выполнить гидравлический расчет двухтрубной горизонтальной системы отопления выбирается кольцо с максимально загруженным стояком. С учётом того, что радиатор при этом находится внизу.

Для тупиковой версии перемещения горячей воды расчеты выполняются для кольца с нижним радиатором для max загруженного из дальних стояков.

Для горизонтальной схемы берётся кольцо с учетом самой загруженной его ветки, проходящей по первому этажу.

Двухтрубная система отопления частного дома: как обогреть свой дом

Автор Евгений Апрелев На чтение 6 мин Просмотров 888

Выбор схемы обогрева

Для того чтобы застройщик мог выбрать лучшую отопительную систему (СО), необходимо разобраться:

• что должна обеспечивать двухтрубная система отопления одноэтажного дома;
• какие затраты готов понести заказчик.

Нужно найти наиболее экономически выгодную схему обогрева, которая отвечает требованиям владельца дома. С требованиями, обычно, все просто, СО должна быть:

• надежна и аварийно устойчива;
• эстетична;
• проста в обслуживании и эксплуатации;
• ремонтопригодна;

• обеспечивать комфортную температуру по всему зданию;

Стоимость СО напрямую зависит от стоимости материалов и оборудования, сложности монтажных работ. Чтобы каждый владелец частного дома смог выбрать вариант обогрева исходя из запросов и толщины кошелька, рассмотрим несколько схем, наиболее привлекательных по экономическим и качественным характеристикам.

Как обогреть дом

Сразу хотелось бы ответить на вопрос, почему в этой статье, в качестве рекомендованного обогрева рассматривается только двухтрубный? Дело в том, что все остальные типы отопительных систем, не отвечают всем требованиям перечисленным выше. Например, недостатком однотрубной является сложность балансировки и создание одинаковой температуры на каждом радиаторе. По экономической привлекательности есть тоже большие сомнения: для достижения одинаковой температуры на всех радиаторах, необходима установка достаточно большого количества балансировочных клапанов, и увеличение количества секций на конечных радиаторах.

Выбираем способ циркуляции и ориентацию стояков

Существующие отопительные системы могут функционировать при естественном перемещении теплоносителя или при принудительном. Первый вариант основан на физических свойствах жидкости: теплоноситель при нагреве меняет свою плотность и поднимается вверх по стояку. Далее, он по наклонному трубопроводу перемещается самотеком, проходя через радиаторы. Отдавший часть тепла теплоноситель попадает в обратный трубопровод, по которому самотеком возвращается в котельную установку для разогрева.

Особенностью данной СО является монтаж трубопровода под уклоном 3-5°. Проблема в том, что система обогрева с естественной циркуляцией теплоносителя не отвечает требованию по эстетичности: дом не будет украшать труба, которая проходит под потолком по всему его периметру. Такая схема имеет инерционность из-за достаточно малого давления в системе. Кроме этого, она имеет ограничения по длине контура. Исходя из всех недостатков, далее будем рассматривать схемы только с принудительным перемещением теплоносителя.

Все системы отопления можно разделить на вертикальные и горизонтальные. Для одноэтажного дома идеально подходит горизонтальная СО. Что касается схем двухтрубной системы отопления двухэтажного дома, то подходят все типы СО.

Достоинства горизонтальной системы отопления: возможность расположения стояков в нежилых помещениях (кладовках, лестничных клетках и пр.).

Достоинства вертикальной СО: не образуются воздушные пробки. С точки зрения простоты в обслуживании – это соответствует требованиям.

Итак, делаем первый вывод: для одноэтажного строения необходимы схемы горизонтальной СО с принудительной циркуляцией. Для двухэтажного – вертикальной.

Выбираем тип разводки и способ подключение приборов отопления

Все СО делятся на те, в которых теплоноситель подается сверху вниз (верхняя разводка) и снизу вверх (нижняя разводка). Для одноэтажного дома схема будет выглядеть так.

Для двухэтажного, так:

При верхней подаче, нагретый теплоноситель поднимается по подающему трубопроводу на технический этаж (чердак) и по распределяющим стоякам поступает в радиаторы. Слив охлажденного теплоносителя происходит в обратку, которая может проходить по полу первого этажа или в подвале. Если чердака не имеется, то подача монтируется по потолку верхнего этажа. Недостатки верхней разводки: из-за особенности транспортировки теплоноситель теряет температуру.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой таких недостатков не имеет. Прокладка трубопровода подачи и обратки может проходить по подвалу или под полом, что более привлекательно с точки зрения эстетики и менее затратно, со стороны количества материала.

Рассмотрим способы правильного подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе. Конструкция современных отопительных приборов позволяет осуществлять их интегрирование в СО различными способами от чего зависит направление движения теплоносителя и эффективность всей системы отопления.

Из данного рисунка видно, что наименьшие потери по теплоотдаче при монтаже радиаторов перекрестным способом. Двухтрубная обвязка радиатора отопления, состоит: 1 – спускной клапан; 2 – заглушки. Кроме этого, для замены и обслуживания радиаторов, в обвязку должны входить запорные шаровые краны, установленные на входе и выходе каждой батареи.

Вывод: для одноэтажного дома наиболее привлекательными будут схемы двухтрубной горизонтальной СО с нижней разводкой и перекрестным подключением радиаторов. Для двухэтажного дома следует выбирать вертикальные СО с нижним подводом теплоносителя и аналогичным способом монтажа батарей.

Расчет системы отопления

После того, как вы определились со схемой СО, посоветовались со специалистами, можно переходить к самой сложной части работ – расчетам.

Совет: от того, насколько точно проведены все вычисления зависит эффективность работы системы отопления. Сделать расчет системы отопления частного дома своими руками достаточно сложно. Лучше всего доверить данную работу профессионалам.

Если вы решили, что справитесь самостоятельно и не желаете оплачивать труд квалифицированных теплотехников, то далее буде дана методика гидравлического расчета двухтрубной системы отопления, которая включает в себя:

1. Вычисления потерь в контуре.
2. Расчет диаметра трубопровода.
3. Подбор мощности и количества радиаторов.

Кроме этого, вам потребуются данные по необходимой мощности котельной установки, теплопотерям каждого отапливаемого помещения в доме, данные о количестве теплоносителя для вычисления объема расширительного бака.

• Мощность котельной установки рассчитывается исходя из рекомендованной удельной мощности: Wк = Wуд х S/10, где S/10 – это объем отапливаемого помещения деленная на 10 м³. Рекомендованная мощность Wуд зависит от региона. Данные даются в специализированной литературе. Искомые данные являются необходимой мощностью котельной установки для вашего дома.
• Диаметр трубопровода можно рассчитать используя специальные таблицы, а можно, воспользовавшись формулой вычисления расхода воды на каждом участке контура G = 3600Q/(c∆t), а после, воспользовавшись формулой S = GV / 3600v рассчитать проходное сечение на каждом участке системы.
• Чтобы точно знать объем расширительного бака, следует вычислить количество теплоносителя в системе. Зная расширение теплоносителя при определенной температуре нагрева, можно сделать вывод о его емкости.

Важно! Как правило, емкость расширительного бачка принимается как 10% от количества теплоносителя в СО.

• Мощность и количество радиаторов подбирается исходя из того, сколько требуется тепловой энергии для обогрева конкретного помещения. При хорошей теплоизоляции это 20 Вт; при средней – 34; при плохой 41. Далее количество ватт необходимо помножить на кубатуру помещения и разделить на мощность одной секции выбранного вами радиатора. Полученное значение и будет количеством секций батарей, необходимого для обогрева конкретного помещения.

Ну и последнее, самое сложное – это рассчитать потери в контуре. Для этого рекомендуем воспользоваться специально разработанным программным обеспечением.

Совет! Чем точнее будут произведены все расчеты, тем проще вам будет производить балансировку всей системы отопления.

Характеристика и монтаж двухтрубной горизонтальной системы отопления

Древесина благодаря своей теплопроводности с успехом используется в создании уютного и теплого дома. Если в качестве материала для своего нового дома вы решили использовать именно дерево, а место для строительства находится в регионе с суровой зимой, вам необходимо позаботиться об устройстве дополнительных систем теплоснабжения.

В рейтинге обустройства домов первые места занимает двухтрубная горизонтальная система отопления, даже вне зависимости от того, что устанавливать однотрубную сеть в собственном доме и проще, и экономнее.

Выбирать именно двухтрубную систему отопления жилища довольно практично, так как она обладает весомыми, пускай и немногими, преимуществами.

Монтируя в два раза больше требуемого количества труб, вы избавляете себя от необходимости устанавливать трубы с большим диаметром. Также двухтрубная система при устройстве не нуждается в большом количестве крепежных элементов, фасонных изделий и вентилей. Выходит, что разница в затратах на покупку необходимых материалов практически несущественная. Кроме того, двухтрубная система отопления может быть установлена вами самостоятельно, достаточно лишь приложить терпение и аккуратность.

Двухтрубная система отопления в частном доме: принцип работы

Посредством установки такой конструкции отопления создается качественный обогрев частного дома. Это обеспечивается тем, что во все без исключения радиаторы входит не одна, а сразу две трубы. По одной из них подходит горячая вода, которая подключается параллельно ко всем приборам отопления, а вторая труба предназначена для оттока остывшей воды обратно в систему.

Перед каждым из радиаторов монтируется кран, при помощи которого можно осуществлять отключение любого радиатора, если на то есть необходимость, от общей системы. В последнем радиаторе с нагретой водой температура будет относительно невысокая, если сравнивать с однотрубной системой отопления, но, несмотря на это, потери будут значительно меньшими.

Вернуться к оглавлению

Горизонтальная система отопления

Главное различие между горизонтальной и вертикальной системой отопления заключается в трубах, которые объединяют все отопительные приборы в целостную схему.

В вертикальной двухтрубной системе отопления все отопительные приборы подсоединяются к стояку, расположенному вертикально. Монтаж этой системы обходится дороже, но при ее эксплуатации отсутствует риск возникновения воздушных пробок. Такая схема хороша для использования в двух-, трехэтажных частных постройках, так как есть возможность отдельно подсоединять каждый этаж к стояку.

Двухтрубная система горизонтального типа лучше подходит для монтажа в большом частном доме в один этаж, когда целесообразней подключать радиаторы к горизонтально установленному трубопроводу. Наиболее подходящим этот метод является для того, чтобы проводить отопление в деревянных домах без простенков или в панельно-каркасных постройках. Разводка стояков, как правило, в этом случае делается в коридоре.

Существует два варианта подключения отопительных приборов в двухтрубной горизонтальной системе:

1. Последовательное подключение.
2. Лучевое подключение.

В последовательном подключении система работает благодаря общей трубопроводной паре. Лучевой тип подключения заключается в обособленной подаче отопления к радиатору.

У обоих вариантов имеются свои достоинства и недостатки. При лучевом типе подключения не требуется регулировать отопительную систему, нет необходимости осуществлять контроль над проходимостью дросселей, которые размещаются возле радиаторного котла. При этом температура будет иметь один и тот же показатель температуры по всей длине системы. Основным минусом эксплуатации такой отопительной системы является большой расход материала.

В процессе протяжения горизонтальной проводки к большому числу радиаторов вдоль стены непросто сохранить эстетику внутренней отделки. По этой причине лучше заранее продумать обустройство отопительной системы и при строительстве дома скрыть трубы под стяжкой.

Лучевой вариант горизонтальной системы отопления желательно использовать в одноэтажном частном строении.

Преимущество использования последовательного типа подключения отопительной системы заключается в поддержке постоянного температурного режима в тепловом носителе.

Для правильного монтажа и настройки двухтрубной горизонтальной отопительной системы нужно помнить:

1. Процесс установки всей системы довольно длительный.
2. Настроить систему необходимо успеть до холодов.
3. Производя расчет системы, обратитесь за помощью к профессионалам.

Вернуться к оглавлению

Особенности схемы двухтрубной отопительной системы

Схема двухтрубной системы подразумевает подключение ко всем радиаторам двух труб: верхней для прямой подачи и нижней для обратного тока воды.

Вся система включает в себя:

1. Отопительный котел.
2. Термостатический клапан.
3. Автовоздушник.
4. Бак.
5. Батарею.
6. Элементы балансировки.
7. Вентиль.
8. Циркуляционный насос.
9. Трубопроводный фильтр.
10. Клапан-предохранитель.
11. Манометр температуры.

Если в системе планируется наличие расширительного бака, то его монтаж требуется производить не ниже наивысшей точки отопительной системы. Если в здании проведена система автономного водоснабжения, тогда можно соединить расширительный бак с расходным баком подачи воды. Лучше всего монтировать расширительный бак в помещении с комнатной температурой, оставляя вокруг него свободное пространство. Это может негативно повлиять на эстетику помещения. Но при установке бака на чердаке будет неудобно добираться к нему, такое решение может привести к поломке системы в период холодов.

Уклон труб, подключенных к радиаторам, не должен составлять более 10 см на 20 пог.м.

Повысить эффективность двухтрубной горизонтальной системы отопления поможет монтаж циркуляционного насоса. Мощность насоса составляет приблизительно 60-100 Вт, причем он не нуждается в частом обслуживании, пока используется система отопления. При наличии циркуляционного насоса скорость нагрева жилища достигает максимальных значений.

Вернуться к оглавлению

Как правильно проводить гидравлический расчет

Каждая частная постройка является индивидуальной. Отсюда вытекает неповторимость отопительной системы, которая будет полностью отвечать потребностям конкретно взятого дома. Чтобы это условие соблюдалось, необходимо проведение гидравлического расчета.

Он нужен для решения следующих задач:

1. Расчет необходимого числа и диаметра трубопроводов.
2. Определение нужного числа приборов отопления.
3. Вычисление вероятных потерь в отопительной системе.

Гидравлические расчеты можно проводить после этапа составления отопительной схемы. Производятся расчеты с использованием аксонометрических формул и таблиц.

Самое нагруженное трубопроводное кольцо берется в качестве расчетного объекта; вычисляется требуемый диаметр труб, оптимальная поверхностная площадь радиаторов, вероятная потеря давления на всем контуре.

Расчет позволяет создать полную картину с распределением в отопительном контуре существующих сопротивлений и получить точные условия расхода воды, показаний температуры во всех элементах системы отопления. Гидравлические расчеты должны вам представить самый лучший план отопительной системы вашего жилища. Но, как уже говорилось выше, для этой задачи не сэкономьте на приглашении высококвалифицированного специалиста, чтобы избежать в дальнейшем трудностей при монтаже системы.

https://1popechi.ru/youtu.be/QebZ34baeqc

Вернуться к оглавлению

Особенности монтажа двухтрубной горизонтальной отопительной системы

Как и любой монтаж, монтаж горизонтальной двухтрубной отопительной системы необходимо проводить с учетом определенных правил технологии.

В первую очередь запомните главное условие: экономия на системе отопления или ее отдельных элементах весьма нежелательна. Известно, что хочется сделать все и быстро, и недорого, и при всем этом еще и качественно. Но устройство отопительной системы дома является одним из условий комфортного проживания, потому если вы не хотите мерзнуть холодными зимними вечерами, не стоит экономить на отопительных приборах.

Если в ваш дом проведен газ, можете обустраивать отопительную систему на воде, которая включает наличие двух котлов — основного газового и запасного электрического либо на твердом топливе. Так вы станете практически энергонезависимыми.

https://1popechi.ru/youtu.be/LyJLwabP9Zk

Следующим вашим шагом должен стать поход в проектное бюро. В нем вы сможете получить нужные расчеты, полную документацию, относящуюся к проекту, и чертежи отопительной системы вашего дома. Затем вы можете смело начинать закупку необходимых материалов и инструментов.

В первую очередь нужно провести установку отопительного котла. Специально для этой цели требуется отдельное оборудованное помещение, в которое будут поступать продукты сгорания. В идеале это должно быть обособленное помещение; если нет возможности выделить отдельную комнату, то можно использовать хорошо вентилируемый подвал.

Помните, что пространство вокруг отопительного котла необходимо оставить свободным. Прилегающие к котлу стены и поверхность пола следует обшить огнеупорным материалом. Дымовую трубу нужно выводить на улицу.

Если вы планируете в системе отопления наличие циркуляционного насоса, то его установку нужно проводить сразу после монтажа котла. Наряду с ним проводится установка коллекторного шкафа и приборов регулирования возле котла.

https://1popechi.ru/youtu.be/mcSMVK955QE

От места установки отопительного котла начинается закладка трубопровода в те точки, где вмонтированы радиаторы. Характер соединений труб зависит от материала, из которого они изготовлены.

Завершающим этапом обустройства горизонтальной двухтрубной системы отопления будет подключение батарей. Их установку в обязательном порядке нужно производить под окном на кронштейнах. В том случае, когда размер батареи недостаточно велик, чтобы закрыть оконный проем, можно по возможности монтировать 2 батареи или нарастить несколько дополнительных секций.

Высота от поверхности пола должна составлять от 100 до 120 мм, промежуток между стеной и радиатором — от 20 до 50 мм, от подоконника до батареи — около 100 мм. Вход и выход батареи фиксируют при помощи монтажа специальной фурнитуры. В обязательном порядке устанавливаются датчики температуры, с помощью которых можно контролировать температуру в помещении.

https://1popechi.ru/youtu.be/yHYOANv89hs

Когда все элементы системы установлены, следует произвести опрессовку. Пробный запуск отопительной системы можно производить только после получения соответствующего разрешения и в присутствии специалиста-газовика.

Расчет системы отопления — давление, емкость, сопротивление, кпд, программа для расчета

Расчет системы отопления

Рассмотрим подробный расчет системы отопления частного дома. В нем представлена информация обо всех источниках тепла – как основных, так и вспомогательных, описаны все особенности монтажа.

Нередко еще на начальном этапе строительства частного дома возникает вопрос, касающийся системы отопления. Ведь правильно подобранное оборудование и выполненный монтаж позволят вам на протяжении многих лет наслаждаться теплом и уютом в собственном доме, получая высокий кпд системы отопления. Однако для создания такой качественной системы необходимо провести тщательный предварительный расчет системы отопления.

На сегодняшний день большинство владельцев частных домов, планируя отопительную систему, останавливают свой выбор на водяном отоплении. Рассмотрим, как же правильно производится расчет для нее.

Современные отопительные элементы

Крайне редко можно сегодня увидеть дом, в котором отопление выполняется исключительно воздушными источниками. К ним можно отнести электрические отопительные приборы: тепловентиляторы, радиаторы, УФО, тепловые пушки, электрические камины, печи. Рациональнее всего использовать их в качестве вспомогательных элементов при стабильно работающей основной отопительной системе. Причина их «второстепенности» — достаточно высокая себестоимость электроэнергии.

Основные элементы системы отопления

При планировании отопительной системы любого типа важно знать, что есть общепринятые рекомендации, касающиеся удельной мощности используемого нагревательного котла. В частности, для северных регионов страны она составляет примерно 1,5 – 2,0 кВт, в центральных — 1,2 – 1,5 кВт, в южных — 0,7 – 0,9 кВт.

При этом перед тем, как рассчитать систему отопления, для вычисления оптимальной мощности котла следует воспользоваться формулой:

W кот. = S*W / 10.

Расчет системы отопления зданий, а именно – мощности котла – важный этап при планировании создания отопительной системы. При этом важно обратить особенное внимание на следующие параметры:

• суммарная площадь всех помещений, которые будут подключены к отопительной системе – S;
• рекомендованная удельная мощность котла (параметр, зависящий от региона).

Для того чтобы максимально упростить расчет системы отопления онлайн, в некоторых случаях в качестве рекомендованной мощности котла можно брать 1.

Допустим, что необходимо рассчитать емкость системы отопления  и мощность котла для дома, в котором суммарная площадь помещений, которые необходимо отапливать S = 100 м². При этом возьмем рекомендованную удельную мощность для центральных регионов страны и подставим данные в формулу. Получим:

Рекомендуем к прочтению:

W кот. = 100*1,2/10=12 кВт.

Что следует учитывать при планировании отопления

Подбирая наиболее подходящий тип отопительной системы, непременно следует учитывать площадь дома. Это важно, поскольку, например, однотрубная система с естественной циркуляцией прекрасно себя показывает только в домах, площадь которых не превышает 100 м². А вот в доме, площадь которого значительно больше, она функционировать не сможет по причине довольно большой инертности.

Система отопления частного дома

Таким образом, предварительный расчет давления в системе отопления и планирование отопительной системы необходимы для того чтобы найти и спроектировать систему, использование которой в доме будет наиболее эффективным. На стадии предварительного планирования необходимо постараться учесть все особенности архитектуры строения. В частности, если здание достаточно большое и, соответственно, – площадь помещений, которые подлежат отапливанию, тоже большая, наиболее целесообразным является внедрение отопительной системы с насосом, который будет осуществлять циркуляцию теплоносителя.

При выборе места для установки циркуляционного насоса важно помнить одну особенность – при постоянном контакте с горячим теплоносителем отдельные элементы насоса значительно быстрее выходят из строя.

То есть, для более длительной работы оборудования такого типа его следует устанавливать на контур обрата, по которому уже остывший теплоноситель возвращается для повторного нагрева к котлу.

Система отопления с циркуляционным насосом

При этом есть определенные параметры, которым должен соответствовать  циркуляционный насос:

• продолжительный срок эксплуатации;
• низкий уровень энергопотребления;
• высокая мощность;
• надежность;
• простота эксплуатации;
• бесшумность и отсутствие вибрации во время работы.

Расчет отопительной системы

При планировании отопительной системы для частного дома наиболее сложным и ответственным этапом является проведение гидравлических расчетов – нужно определить сопротивление системы отопления.

Тем, кто никогда прежде не сталкивался с подобным, не рекомендуется производить объем системы отопления расчет самостоятельно. Гораздо лучше – обратится к специалистам, которые выполнят данную работу максимально качественно и быстро.

Ведь, берясь самостоятельно как рассчитать объем системы отопления, так и далее планировать систему, мало кто знает, что предварительно необходимо произвести некоторые графически-проектные работы. В частности, следует определить и отобразить на плане отопительной системы такие параметры:

• тепловой баланс помещений, в которых будут расположены отопительные приборы;
• тип наиболее подходящих отопительных приборов и теплообменных поверхностей, указать их на предварительном плане отопительной системы;
• наиболее подходящий тип отопительной системы, подобрать наиболее подходящую конфигурацию. Также следует создать подробную схему расположения нагревательного котла, трубопровода.
• выбрать тип трубопровода, определить необходимые для качественной работы дополнительные элементы (вентили, клапаны, датчики). Указать на предварительной схеме системы их расположение.
• создать полную аксонометричную схему. В ней следует указать номера участков, их продолжительность и уровень тепловой нагрузки.
• спланировать и отобразить на схеме основной отопительный контур. При этом важно учесть максимальный расход теплоносителя.

Принципиальная схема отопления

Двухтрубная отопительная система

Для любой отопительной системы расчетным участком трубопровода является тот сегмент, диаметр на котором не изменяется и где происходит стабильный расход теплоносителя. Последний параметр вычисляется из теплового баланса помещения.

Для расчета двухтрубной системы отопления следует провести предварительную нумерацию участков. Начинается она с нагревательного элемента (котла). Все узловые точки подающей магистрали, в которых происходит разветвление системы, необходимо отмечать заглавными буквами.

Рекомендуем к прочтению:

Двухтрубная отопительная система

Соответственные узлы, расположенные на сборных магистральных трубопроводах, следует обозначать черточками. Места ответвления  приборных веток (на узловом стояке) чаще всего обозначаются арабскими цифрами. Эти обозначения соответствуют номеру этажа (в случае, если внедрена горизонтальная отопительная система) или номеру стояка (вертикальная система). При этом в месте соединения потока теплоносителя данный номер обозначается дополнительным штрихом.

Для максимально качественного выполнения работы следует нумеровать каждый участок. При этом важно учитывать, что номер должен  состоять из двух значений – начала и конца участка.

Вертикальная отопительная система

При разработке предварительной план-схемы вертикальной отопительной системы для нумерации стояков следует использовать арабские цифры. При этом начало нумерации следует проводить от квартиры, которая на схеме изображена в верхнем левом углу, и постепенно перемещаться по часовой стрелке. Предварительный план со строгим соблюдением масштабности позволяет определить продолжительность отдельного участка отопительной системы с точностью до 0,1 м.

Вертикальная отопительная система

При планировании отопительной системы дома особое внимание программа для расчета системы отопления должна уделить определению тепловой нагрузки участков. Для этого следует вычислить плотность теплового потока, который отдается теплоносителем. При этом изначально выясняется уровень распределения тепловой нагрузки для всех отопительных элементов, присутствующих в сети, а уже после этого определяют и тепловую нагрузку отдельных участков системы.

При отображении тепловой нагрузки участка (Q_i-j) на плане ее показывают над выносной линией. А под этой чертой обозначена продолжительность данного отрезка системы.

Однотрубная отопительная система

Пример расчета системы отопления, выполняемый при планировании однотрубной системы, является несколько более простым по сравнению с системой двухтрубной. Прежде всего, он содержит меньше особенностей, которые проявляются при определении необходимой для качественного отопления площади поверхности нагревательного элемента. Кроме того, в такой системе возникает сравнительно меньше сложностей при определении продолжительности и диаметра участков замыкающих.

Первым этапом расчетов для однотрубной отопительной системы является определение наиболее подходящего диаметра стояков.

При этом важным фактором является уровень давления в трубе. С другой стороны, расчеты можно производить и несколько по-иному – изначально определить диаметры трубы, используемой для основного контура, и только после этого – для замыкающих сегментов системы. При этом важно отобразить результаты исследований на графике – ведь в его помощью в дальнейшем будет производиться расчет коэффициента затекания.

Следует помнить, что количество воды, циркулирующей в системе, может изменяться под количеством многочисленных факторов. По этому, не следует относиться к количеству воды в системе, как к постоянной величине.

Как рассчитать двухтрубную систему отопления частного дома

В статье рассматриваются правила и критерии, которые должны учитываться при организации отопительной системы в частном доме. Актуальность этого вопроса в настоящее время растет, т.к. централизованное отопление постепенно вытесняет автономными установками, многие из которых монтируются при личном участии владельца.  Если правильно рассчитать отопление в частном доме здесь, то владельцев всегда будет сопровождать тепло и уют. Главной задаче при расчете является правильный подбор оборудования, частей осуществляющих теплоотдачу и соединительных элементов, а также их количества.

Выбор нагревательного котла

Начинается подбор котла с определения топлива, которое будет использоваться для обогрева:

• Если для нагрева теплоносителя используется газ, то для максимально эффективного функционирования необходимо использовать конденсаторные котлы, сжигающие не только газ, но и продукты, остающиеся после первого этапа горения. Однако стоит помнить, что природный газ в месторождениях не безграничен, а соответственно цена на него постоянно растет.
• Другим ресурсом поставляемым государством является электроэнергия, которая также может предназначаться для обогрева помещения. Однако затраты в данном случае крайне высоки, а коэффициент полезного действия не всегда максимальный особенно в холодное время года. Да и покупка самого устройства вольется в копеечку и при выборе стоит обратить внимание на критерий потребления электрической энергии для обогрева за промежуток времени, чтобы не продолжать затрачивать огромные суммы на отопление и после монтажа системы.
• В случае отсутствия стабильной подачи описанных выше ресурсов целесообразно использовать твердое топливо: дрова, уголь, брикеты и т.д. Котлы, использующие данный ресурс называются твердотопливными и по экономичности они находятся между газовыми и электрическими устройствами. Однако проблема в данном случае возникает в процессе эксплуатации, т.к. бесперебойной подачи топлива, как в вышеописанных вариантах, тут нет и необходимы регулярные подходы оператора для закладки дров, угля или др. топлива.

Расчет мощности нагревательного котла довольно легко произвести, используя следующую методику. Считается, что для обогрева каждого «квадрата» в здании необходимо 40 ватт, а дополнительную мощность обуславливают объекты, дома обеспечивающие потери тепла: каждое окно – 100 ватт, каждая дверь – 200 ватт. Посредством простой математики не сложно понять, какой мощностью должен обладать нагреватель, чтобы передать необходимое количество энергии теплоносителю.
 

Расчет радиаторов отопления

Создавай отопительный контур очень важно определиться с количеством батарей отопления и секций, необходимых для обогрева всех помещений, в которых они будут располагаться. Мощность, которой должен обладать радиатор в комнате рассчитывается по тому же принципу, что и для нагревательного котла. Как только становится известно необходимое количество тепла для обогрева каждого помещения и здания в целом можно приступить к расчету количества радиаторов и секций.

Считается, что качественно изделие должно обладать техническим паспортом, где будет отображена мощность радиатора. Однако производители указывают там информацию на основании следующего правила – разница в температуре между радиатором и воздухом комнаты должна составлять 70 градусов при максимальных показателях, но это не выполняется в большинстве случаев.
 

Расчет системы трубопровода

Соединительные трубы также являются очень важной составляющей отопительной системы.

Возникают следующие вопросы:

Производители предложат два вида: полипропиленовые и полиэтиленовые трубы, а с их техническими характеристиками целесообразнее разобраться, изучив информацию сети Интернет или специальную литературу.

Заключение

В статье каждый найдет ответ на вопрос о том, что следует предпринять для старта монтажа отопительной системы в частном доме. В наличие имеются советы о том, как правильно произвести расчет системы отопления, воспользовавшись которыми каждый сможет обеспечить свой дом теплом и уютом.
 

Расчет двухтрубной системы отопления по удельным потерям давления — Студопедия

Рис.3. 4. Пример аксонометрической схемы двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.

Рис.3. 3. Пример аксонометрической схемы двухтрубной системы отопления с верхней разводкой.

Рис. 3.2 Схема стояка двухтрубной системы с верхней разводкой.

Двухтрубная система.

ЦО — центр охлаждения, ЦН — центр нагрева.

Однотрубная система

Рис.3.1 Схемы стояков однотрубной системы с верхней разводкой:а) проточной; б) проточно-регулируемой; в) с замыкающими участками.

При определении DР_е пользуются понятиями центра нагрева (ЦН) и центра охлаждения (ЦО). В качестве центра нагрева принимается ось элеватора, а в качестве центра охлаждения – середина отопительного прибора.

В проточной и проточно-регулируемой системах (рис. 3.1 а, б) условные ЦО размещаются на половине высоты прибора. Для этих случаев естественное циркулярное давление определяется по формуле:

(3.6)

где (3.7)

Q_i — нагрузка i-го отопительного прибора

H_i – расстояние между ЦН и ЦО для данного прибора.

Для систем с замыкающими участками (рис.3.1 в) температура воды изменяется не только в приборах, но и в замыкающих участках. В каждом приборе возникают кроме того циркуляционные кольца и циркуляционные давления.

(3.8)

где r_вх , r_вых — плотность воды на входе и выходе.

В инженерной практике этой величиной можно пренебречь и расчет выполнять как для схем (а) и (б).

Естественное циркуляционное давление для приборов 1-ого этажа определяется по формуле:

(3.9)

где h₁ — расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора 1 этажа, м.

Для приборов 2 этажа:

(3.10)

и т.д.

3.2. Методы гидравлического расчета.
Определение потерь давления в системе отопления

При проведении гидравлического расчета составляется расчетная схема трубопроводов в аксонометрии с соблюдением ЕСКД и ГОСТ 21602-79. На схеме, кроме трубопроводов, наносятся отопительные приборы, запорно-регулирующая арматура и, если требуется, оборудование теплового пункта. В схеме записывается тепловая нагрузка приборов и тепловая нагрузка участков системы, длины и диаметры участков. При изображении стояков подающий стояк размещается справа, а обратный слева, если смотреть со стороны помещения.

Гидравлический расчет проводится, в основном, двумя методами: по удельным потерям давления и по характеристикам сопротивлений. Обычно по первому методу рассчитываются двухтрубные и однотрубные системы, а по второму – однотрубные.

При расчете системы отопления, независимо от метода, сначала определяется основное циркуляционное кольцо, которое включает прямой и обратный магистральные трубопроводы с ответвлением к наиболее удаленному прибору.

В тупиковых схемах двухтрубных систем основным является кольцо, проходящее через нижний прибор дальнего стояка. Для однотрубных – кольцо, проходящее через дальний стояк.

После расчета участков основного циркуляционного кольца производится расчет других циркуляционных колец.

Записывается полная потеря давления на участке:

(3.11)

где DР_тр – потери давления на трение, Па;

DР_м.с – потери в местных сопротивлениях, Па.

(3.12)

где R = l v² r_ж / 2d – удельная потеря давления на трение;

l — коэффициент гидравлического трения, определяемый по формуле Альтштуля:

(3.13)

Re – критерий Рейнольдса

(3.14)

(3.15)

где l – длина участка, м;

l — коэффициент трения,

Sx — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;

v – скорость воды, м/с;

d – внутренний диаметр трубы, м.

Выбор диаметров участков трубопроводов производят по расходу воды на участке G и среднему значению удельных потерь давления R_ср. (прил.3)

При заданном перепаде давления в тепловой сети значение R_ср находят по формуле:

(3.16)

где DР_р –располагаемое циркуляционное давление, определяемое по формуле (3.3)

В остальных случаях следует принимать R_ср = 80 Па/м.

Результаты гидравлического расчета заносятся в табл.3.1

Конструктивные решения системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления ведется по допустимым скоростям в системе отопления

Раздел 3

Отопление

3. ОТОПЛЕНИЕ

3.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Согласно [3] прил. 10 в лечебных учреждениях предусмотрино водяное отопление с параметрами теплоносителя 85-65°C.Система отопления подсоединена к тепловым сетям по независимой схеме присоединения через водоводяной пластинчатый теплообменник. Параметры теплоносителя в городской тепловой сети в подающем трубопроводе — 130° C, в обратном — 70° C.

В инфекционной больнице запроектирована двухтрубная система отопления с нижней разводкой подающей магистралей, и  попутным движением воды. Магистрали прокладываются открыто у пола подвального этажа с изоляцией подающей магистрали теплоизоляцией фирмы “Termaflex” толщиной 13 мм.

В местах дверных проемов, где проходят магистрали, их прокладывают в подпольных каналах 300 х 300 мм. В качестве магистралей используются электросварные трубы  ГОСТ 10704-76*, в качестве стояков используют водогазопроводные трубы (легкие) ГОСТ 3265–75*.

Для отопления используются отопительные приборы с гладкой поверхностью и гигиеническим покрытием стойким к дезинфекционным растворам, для легкой очитки от пыли и дезинфекции. В проект заложены стальные панельные радиаторы фирмы “KERMI”. Для местного регулирования теплоотдачи отопительных приборов и гидравлической увязки установлены у радиаторов краны RTD-N с термостатической головкой производства фирмы “Danfoss”.

Удаление воздуха из системы производится из верхней точки каждого стояка с помощью воздушных кранов, также удаление воздуха производится из радиаторов с помощью кранов Маевского.

На ответвлениях и стояках системы отопления устанавливается запорная и спускная арматура для опорожнения отдельной ветки или стояка без отключения всей системы.

3.2. Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления ведется по допустимым скоростям в системе отопления (w1.5 м/c) [3].

Общий расход воды в системе:

,                                  (3.1)

Q_с — тепловая мощность системы, равная расчетным теплопотерям отапливаемого здания.

t ₀ и t_г  — расчетная температура воды в обратной и подающей магистралях, ^оС.

b₁ — поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери через дополнительную площадь (сверх расчетной) принимаемых к установке приборов b₁  = 1,06  (прил.12 табл.1 [3]).

b₂ — поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери тепла, связанные с размещением отопительных приборов у наружных ограждений. Для стальных панельных радиаторов  b₂ = 1,1(прил.12 табл.2 [3]).

3.2.1.Расчет основного циркуляционного кольца.

Основное циркуляционное кольцо (ОЦК) выбирают в наиболее протяженной и нагруженной (имеющей наибольшую тепловую нагрузку) части системы.

При попутном движении воды в магистралях вертикальной системы ОЦК должно проходить через один из средних наиболее нагруженных стояков выбранной части системы. В двухтрубном стояке ОЦК проходит через наиболее нагруженный (при двустороннем присоединении к стояку) нижний прибор. Таким образом расчетное ОЦК проходит от теплового узла по подающеймагистрали через прибор нижнего этажа стояка №13 и продолжается по обратной магистрали до ввода в теплой узел.

ОЦК разбивается на 18 участков и определяется тепловая нагрузка участка Q, (Вт), расход воды на участке G (кг/ч), длина участка l, (м), диаметр Д_у, (мм), скорость воды W, (м/с), потери на трение R, сумма коэффициентов местных сопротивлений, потери давления при местных сопротивлениях z (Па) и суммарные потери давления на участке (Rl + Z), (Па).

Полученные результаты сводим в таблицу гидравлического расчёта системы отопления [3.1, 3.2, 3.3 ].

3.2.2. Расчет второстепенных циркуляционных колец .                      

В данном проекте рассчитывается два второстепенных циркуляционных кольца (ВЦК), относящиеся к расчетной ветви ОЦК. При попутном движении воды в магистралях выбирают кольца через первый (относительно распределительного коллектора) и дальний или ближайшие к ним более нагруженные стояки. Последовательность расчета ВЦК аналогично ОЦК.

Располагаемое циркуляционное давление для расчета необщих с ОЦК гидравлически параллельных участков. ВЦК ΔP_р, (Па), составит:

—  в двухтрубной системе:

ΔP_р = (Rl + Z)’_оцк;                                                                                     (3.2)

где     (Rl + Z)’_оцк – соответственно потери давления на участках ОЦК, гидравлически параллельных расчетным участкам ВЦК.

Полученные результаты сведем в таблицы гидравлического расчёта системы отопления [ ] .

Первое ВЦК через стояк 13:

ΔP_{р ВЦК1} = Σ(Rl + Z)_4-10 =11342 Па

Второе ВЦК через стояк 38:

ΔP_{р ВЦК2} = Σ(Rl + Z)_8-15  =11289 Па

3.2.3. Гидравлический расчет малых циркуляционных колец.

Расчет стояков двухтрубной системы сводится к выбору диаметра труб с увязкой потерь давления на параллельно соединенных участках. С учетом  изменения естественного циркуляционного давления

Расчет двухтрубной установки с прямым возвратом

Расчет двухтрубной установки с прямым возвратом

При установке дома, показанного на рисунке, радиаторы размещаются в соответствии с мощностью, необходимой в каждой из отапливаемых комнат, и выполняется их подключение к сети трубопроводов с перечислением секций через наиболее удаленный радиатор, как Он показан в плоскости рисунка ниже.

Как упоминалось ранее, для расчетных условий максимальная скорость воды 1 м / с и падение давления на метр 30 мм.Туалет. установлены.

Рассчитываются расходы секций и назначаются соответствующие диаметры, проверяя соответствие скорости воды и перепада давления R принятым расчетным условиям. Так, например, для участка 1-3, который передает 883 ккал / ч, считается, что для многослойной трубы AIS размером 16 * 2 мм перепад давления составляет 2,02 мм. Вод. и скорость 0,11 м / с, параметры вполне приемлемы.

Таблица 6.1.2.3.1.1. Показывает распределение требуемой теплотворной способности в каждой секции.Поскольку это установка с прямым возвратом, размеры подающего и обратного трубопроводов по секциям идентичны, так как потоки в обоих совпадают. При проектировании установки с обратным возвратом необходимо составить две таблицы сечений, одну для импульса, а другую для возврата, поскольку потоки в этом случае будут обратными.

Рисунок 6.1.2.3.1.1. Двухтрубная разводка с прямым возвратом

Чтобы получить эти значения скорости и потери нагрузки, достаточно посмотреть соответствующие таблицы теплового скачка и средней температуры воды, теплового скачка 20ºC и средней температуры воды 70ºC, с которыми работает установка. работает, и найдите расход, который циркулирует, и выбранный диаметр (см. таблицы потерь давления многослойных труб AIS в приложениях к техническому руководству AIS).

Таблица 6.1.2.3.1.1. Выбор диаметров трубы AIS Multitube

Умножив потерю напора или потерю напора на метр (R) на длину (L) секции, получим потерю напора (ΔP CT), соответствующую трубе в этой секции.

Потери напора из-за принадлежностей рассчитываются с использованием любого из вышеперечисленных методов. В этом случае используется присвоение 20% процента падению давления из-за трубы. Суммируя падение давления на трубе ΔP CT и на фитинге ΔPCAC, получается полное падение давления ΔPC в секции.

Чтобы получить наиболее неблагоприятный контур в трубопроводной сети, мы начинаем с каждого радиатора и добавляем падение давления на участках, которые ведут нас к котлу или производственному оборудованию. Это падение давления называется ΔP ORG (мм.с.a)

Потери давления умножаются на два, так как в прямой двухтрубной установке подающий и обратный трубопроводы имеют одинаковый расход и одинаковые потери давления, так что диаметры одного и другого абсолютно одинаковы.

Разработка прокомментированного расчета вместе с диаметрами, выбранными в каждой из секций установки, подробно описаны в таблице 6.1.2.3.1.2.

Как показано в нем, наиболее неблагоприятным контуром является тот, который идет от котла к радиатору в спальне 3.

Зная мощность и общий расход установки, можно рассчитать циркуляционный насос, если он не встроен в сам котел. Этот насос должен обеспечивать подачу потока ко всей установке и преодолевать перепады давления в наиболее неблагоприятном контуре. Потери давления в наиболее неблагоприятном контуре складываются из потерь в клапанах, радиаторах, котлах и т. Д., в дополнение к потерям, присущим трубопроводной распределительной сети.

Таблица 6.1.2.3.1.2. Определение потерь давления в установке

Отсюда следует, что потери напора из-за трения в нагнетательном и обратном трубопроводах контура котел-радиатор (спальня 3) вместе с потерями из-за принадлежностей этого контура составляют:

ΔP ORG = 2 x (ΔP C15-16 + ΔP C13-15 + ΔP C11-13 + ΔP C9-11 + ΔP C8-9 + ΔP C6-8) = 2 x 278,6 = 557.2 мм.в.

Перепад давления, который должен преодолеть насос, составит:

ΔP PUMP = ΔP ORG + ΔP CAL, где ΔP CAL определяется производителем насоса. Итак,

ΔP НАСОС = 557,2 мм.в.д. (без учета ΔP CAL).

Наконец, нам нужно знать расход, который должен подавать насос. Зная мощность установленного котла, необходимый расход для установки можно рассчитать, используя следующее выражение:

Q = P CAL / 3600 x ΔT ЦЕПЬ

где:

Q: расход (л / с).

P CAL: мощность котла (Ккал / ч).

ΔT CIRCUIT: тепловой скачок отопительного контура (ºC).

Для котла с мощностью, необходимой для удовлетворения общей потребности в тепле для отопления дома (5665 Ккал / ч), и с учетом на 12-15% больше (приблизительно 800 Ккал / ч), чтобы компенсировать тепловые потери, которые могут быть в трубопроводной распределительной сети, если учитывается тепловой скачок контура 20ºC, он должен быть:

Q = P CAL / 3600 x ΔT CIRCUIT = (5665+ 800) / 3600×20 = 0.09 л / с

Требуемый насос должен иметь описанные характеристики и обеспечивать скорость потока 0,09 литра в секунду при избыточном давлении 0,56 метра водяного столба.

На следующих страницах подробно описаны различные материалы с различными системами Multitube, которые необходимы для проектирования и выполнения установки.

Разбивка деталей с многослойной системой MM (мультимордаза) из латуни или PPSU:

a) Многослойная труба PERT / AL / PERT с предварительной изоляцией: 16 * 2.00 мм и 20 * 2,25 мм.

б) Мобильная многопуговая арматура 20 * 2,25-3 / 4 ”.

c) Кривая подключения радиатора 16 * 2,00 или колено подключения радиатора 16 * 2,00.

г) Уменьшенный тройник с несколькими кулачками из латуни или PPSU 20 * 2,25-16 * 2,00-16 * 2,00.

д) Тройник с несколькими кулачками из латуни или PPSU 16 * 2,00.

f) Центральное отопление / охлаждение 6 зон, 230 В.

г) Комнатный термостат, 230 В.

Как и в случае с сантехническими установками, если установщик заботится о скорости сборки, можно использовать систему PROtec Multitube, которая является самой быстрой и безопасной в сочетании с многослойными трубами Multitube, не требует инструментов и также идеально утоплена. благодаря очень компактной конструкции.

Перечень материалов для системы отопления с прямым возвратом с системой PROtec Multitube (аксессуары с латунным корпусом или PPSU):

a) Многослойная труба PERT / AL / PERT с предварительной изоляцией: 16 * 2,00 мм и 20 * 2,25 мм.

б) Передвижная арматура 20 * 2,25-3 / 4 ”.

c) Кривая подключения радиатора 16 * 2,00 или колено подключения радиатора 16 * 2,00.

г) Тройник переходной из латуни или ППСУ 20 * 2,25-16 * 2,00-16 * 2,00.

д) Тройник из латуни или PPSU 16 * 2.00.

f) Центральное отопление / охлаждение 6 зон, 230 В.

г) Комнатный термостат, 230 В.

Система водяного отопления — Процедура проектирования

При проектировании системы водяного отопления может использоваться процедура, указанная ниже:

1. Рассчитайте теплопотери в помещениях
2. Рассчитайте мощность котла
3. Выберите нагревательные элементы
4. Выберите тип, размер и режим работы циркуляционного насоса
5. Составьте схему и рассчитайте размеры труб
6. Рассчитайте расширительный бак
7. Рассчитайте предохранительные клапаны

1.Расчет потерь тепла

Рассчитайте потери тепла при передаче через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Кроме того, необходимо рассчитать потери тепла, вызванные вентиляцией и проникновением наружного воздуха.

2. Мощность котла

Мощность котла может быть выражена как

B = H (1 + x) (1)

где

B = мощность котла (кВт)

H = общие тепловые потери (кВт)

x = запас на нагрев — обычно используются значения в диапазоне 0.От 1 до 0,2

Подходящий котел необходимо выбрать из производственной документации.

3. Выбор комнатных обогревателей

Номинальные характеристики радиаторов и комнатных обогревателей можно рассчитать как

R = H (1 + x) (2)

, где

R = рейтинг обогреватели в помещении (Вт)

H = потери тепла из помещения (Вт)

x = запас на обогрев помещения — общие значения в диапазоне 0.От 1 до 0,2

Нагреватели с правильными характеристиками должны быть выбраны из производственной документации.

4. Калибровка насосов

Производительность циркуляционных насосов может быть рассчитана как

Q = H / (h ₁ — h ₂ ) ρ (3)

где

Q = объем воды (м ³ / с)

H = общие тепловые потери (кВт)

ч ₁ = энтальпия расхода воды (кДж / кг) (4 .204 кДж / кг. ^o C при 5 ^o C, 4,219 кДж / кг. ^o C при 100 ^o C )

h ₂ = энтальпия возвратной воды (кДж / кг)

ρ = плотность воды на насосе ( ( 3) можно приблизить к

Q = H / 4.185 (t ₁ -t ₂ ) (3b)

где

t ₁ = температура подачи ( ^o C)

t = температура возврата ( ^o C)

Для циркуляционных систем с низким давлением — LPHW напор от 10 до 60 кН / м ² и сопротивление трению основной трубы от 80 до 250 Н / м ² на метр труба обычная.

Для циркуляционных систем высокого давления — HPHW напор от 60 до 250 кН / м ² и сопротивление трению основной трубы от 100 до 300 Н / м ² на метр трубы.

Циркуляционная сила в гравитационной системе может быть рассчитана как

p = hg (ρ ₁ — ρ ₂ ) (4)

где

p = давление циркуляции в наличии (Н / м ² )

h = высота между центром котла и центром радиатора (м)

g = ускорение свободного падения = 9.81 (м / с ² )

ρ ₁ = плотность воды при температуре подачи (кг / м ³ )

ρ ₂ = плотность воды при температуре возврата (кг / м ³ )

5. Определение размеров труб

Полная потеря давления в системе трубопроводов горячей воды может быть выражена как

p _t = p ₁ + p ₂ (5)

где

p _t = общая потеря давления в системе (Н / м ² )

p ₁ = 9015 потеря давления из-за трения (Н / м ² )

p ₂ = незначительная потеря давления из-за фитингов (Н / м ² )

м В качестве альтернативы основная потеря давления из-за трения может быть выражена как

p ₁ = il (6)

, где

i = сопротивление трению основной трубы на длину трубы (Н / м ² на метр трубы)

л = длина трубы (м)

Значения сопротивления трению для фактических труб и объемных расходов могут быть получены из специальных таблиц, составленных для труб или трубок.

Незначительную потерю давления из-за фитингов, таких как изгибы, колена, клапаны и т.п., можно рассчитать как:

p ₂ = ξ 1/2 ρ v ² (7)

или как выражается как «напор»

ч _потери = ξ v ² /2 г (7b)

где

ξ = незначительный коэффициент потерь

22

22 90 = потеря давления (Па (Н / м ² ), psi (фунт / фут ² ))

ρ = плотность (кг / м ³ , снарядов / фут ³ )

v = скорость потока (м / с, фут / с)

ч _потеря = потеря напора (м, фут)

г = ускорение свободного падения ( 9.81 м / с ² , 32,17 фут / с ² )

6. Расширительный бак

Когда жидкость нагревается, она расширяется. Расширение воды, нагретой от 7 ^o C до 100 ^o C , составляет приблизительно 4% . Чтобы избежать расширения, создающего давление в системе, превышающее расчетное давление, обычно расширяющуюся жидкость направляют в резервуар — открытый или закрытый.

Открытый расширительный бак

Открытый расширительный бак применим только для систем горячего водоснабжения низкого давления — LPHW -.Давление ограничено самым высоким расположением бака.

Объем открытого расширительного бачка должен быть вдвое больше предполагаемого объема расширения в системе. Приведенная ниже формула может использоваться для системы горячего водоснабжения с нагревом от 7 ^o C до 100 ^o C (4%):

V _t = 2 0,04 V _w (8 )

где

V _т = объем расширительного бака (м ³ )

V _w = объем воды в системе (м ³ )

Закрытый расширительный бак

В закрытом расширительном баке давление в системе частично поддерживается сжатым воздухом.Объем расширительного бака можно выразить как:

V _t = V _e p _w / (p _w — p _i ) (8b)

где

V _т = объем расширительного бака (м ³ )

V _e = объем, за счет которого увеличивается содержание воды (м

009 3 ) 9151

p _w = абсолютное давление резервуара при рабочей температуре — рабочая система (кН / м ² )

p _i = абсолютное давление холодного резервуара при заполнении — нерабочая система ( кН / м ² )

Расширяющийся объем может быть выражен как:

V _e = V _w (ρ _i — ρ _w ) / ρ _w (8c)

где

V _w = объем воды в системе (м ³ )

1 = плотность холодной воды при температуре наполнения (кг / м ³ )

ρ _w = плотность воды при рабочей температуре (кг / м ³ )

Рабочее давление системы — p _w — должно быть таким, чтобы рабочее давление в наивысшей точке системы соответствовало температуре кипения на 10 ^o C выше рабочей температуры.

p _w = рабочее давление в наивысшей точке

+ разница статического давления между наивысшей точкой и резервуаром

+/- давление насоса (+/- в зависимости от положения насоса)

7. Выбор предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны для систем с принудительной циркуляцией (насос)

Настройки предохранительного клапана = давление на выходной стороне насоса + 70 кН / м ²

Предохранительные клапаны для систем самотечной циркуляции

Настройки предохранительного клапана = давление в системе + 15 кН / м ²

Чтобы предотвратить утечку из-за ударов в системе, обычно настройка составляет не менее 240 кН / м ² .

(PDF) Гидравлическая система отопления, ориентированная на потребности, и инструмент для проектирования активной однотрубной системы

CLIMA 2019

общая впускная труба, ответвление с HX и обратно через

общая обратная труба, различна для каждого HX .

Следовательно, значения потерь перепада давления

на каждом патрубке различны, и важно, чтобы

выполнила гидравлическую балансировку. Чтобы избежать гидравлической балансировки

, можно использовать двухтрубную схему с обратным возвратом (Tichelmann)

(рис.2б). Если ответвления имеют очень похожее гидравлическое сопротивление

и система правильно спроектирована

, система обратного возврата является самобалансирующейся.

В настоящее время часто используются гидравлические сепараторы

, чтобы избежать взаимодействия между первичным контуром

(контур с нагревателем) и вторичным контуром (контур с

ответвлениями с HX).

Регулирование температуры зоны в случае пассивной двухтрубной системы отопления

осуществляется термостатическими вентилями радиатора

или электронными вентилями радиатора, управляемыми термостатом

.

2.3 Активная двухтрубная система

В активной двухтрубной системе отопления на каждый радиатор установлен насос

, который может непрерывно

контролировать массовый расход внутри радиаторов. На рис. 2c

представлена ​​схема такой системы. Необходимо установить обратный клапан

к патрубку радиатора, чтобы предотвратить обратный поток

при выключенном насосе. По сравнению с клапанами

(пассивными) двухтрубными системами насосная (активная) система

имеет ряд преимуществ:

• в системе есть регулирующие клапаны, поэтому рассеяние энергии накачки

намного меньше,

• гидравлическая балансировка не требуется, конструкция

потоки

обеспечиваются насосами,

• конструкция проще — один тип насоса

может работать с широким диапазоном типоразмеров радиаторов.

Недостатками активной двухтрубной системы являются:

• все еще некоторые потери давления на обратных клапанах,

• взаимодействие давления может вызвать регулирование

колебаний,

• затраты на установку в настоящее время все еще высоки, но к

использование с FCU и по сравнению с ценами

электронных клапанов PICV, это уже не большая проблема

(например, маленький насос с электроникой

с корпусом предлагается за 88 € +

56 € [11], в то время как цена PICV начинается с

100 евро [12]),

• насосам требуется проводное соединение, которое

представляет собой дополнительные расходы в типичных беспроводных приложениях

, таких как радиаторы (не дорого

по сравнению с системой с помощью сервоклапанов).

Несколько компаний уже предлагают активную двухтрубную технологию

. С 2001 по 2009 год несколько исследовательских проектов

выполнялись в сотрудничестве с университетом Дрезденского технического университета

. Эти проекты были сосредоточены на разработке и тестировании

компонентов для систем отопления

, управляемых насосами. Результаты испытаний

, проведенных на испытательной площадке, демонстрируют 20% -ную экономию тепловой энергии

и 70% -ную экономию электроэнергии,

по сравнению с системой отопления, управляемой термостатическими клапанами

[13].Тем не менее, количество экономии тепловой энергии

взято из сравнения системы, управляемой

термостатическими клапанами с одним термостатом для всего дома

, с системой, использующей зональное регулирование с помощью насосов

. Другими словами, экономия, вызванная регулированием зоны

, и экономия, вызванная работой системы, управляемой насосом-

, смешались. Интересные результаты:

— экономия электроэнергии, очевидно, вызванная

используемой топологией.Анализ моделирования [14] показывает, что

, несмотря на более низкую эффективность (энергия накачки / электрическая энергия

) небольших децентрализованных насосов по сравнению с

с большим центральным насосом в пассивной двухтрубной системе, общая откачка

Потребление энергии ниже в активной двухтрубной системе

, чем в пассивной системе, из-за рассеивания энергии на регулирующих клапанах

.

Конструкция активной двухтрубной системы не сложнее

конструкции пассивной двухтрубной системы.Расчетная масса

потоков через теплообменники одинаковы, поэтому также можно использовать

труб того же диаметра и те же радиаторы.

Единственное, что нужно сделать, это добавить гидравлический сепаратор к

, разделить первичный и вторичный контур, обратные клапаны

,

и циркуляционные насосы. Скорость насоса

регулируется непрерывно, что позволяет разработчику использовать один насос типа

для широкого диапазона радиаторов.Это делает конструкцию

более простой и более устойчивой к ошибкам и модификациям.

2.4 Активная однотрубная система

По сравнению с пассивной однотрубной системой, активная однотрубная система —

содержит вторичный насос, назначенный каждому теплообменнику

в каждом вторичном контуре, который генерирует

потока воды через HX. Вторичные контуры

(контуры с радиаторами) подключены к первичному контуру

через тройник.Возвратная вода из HX

возвращается в первичный контур и смешивается с

, обходя питающую воду. Отверстия подачи и возврата в сдвоенном тройнике

расположены по одной координате рядом с первичной трубой

, из-за того, что между ними нет перепада давления

. Следовательно, давление во вторичных контурах

не зависит от первичного контура — изменение потока

в первичном контуре не влияет на поток во вторичных контурах

.Более того, если насос во вторичном контуре

выключен, в радиаторе вторичного контура

нет потока. В такой системе существует только

тепловых взаимодействий между первичным и вторичным контурами.

Тепловые потоки радиатора непрерывно регулируются скоростью насоса

в соответствии с требованиями температуры в зоне.

Преимущества активной однотрубной гидравлической системы

:

• система обычно содержит только две трубы

диаметров (первичный и вторичный), поэтому

размер каждого отдельного ответвления

с учетом потерь давления больше не требуется

,

• вторичные контуры гидравлически отделены от первичного контура

, что исключает необходимость в гидравлической балансировке системы

,

• экономия времени и материалов (меньше труб,

соединений , клапаны и работа сантехника),

• один тип насоса во вторичном контуре делает

позволяет управлять широким диапазоном тепла

теплообменников — система устойчива к

неточностям конструкции,

Гидронным правилам большого пальца руки — BORNQUIST — SANDBERG

Вы знаете достаточно, чтобы быть опасным?

Верно или неверно: системы водяного отопления предлагают своим владельцам максимальный комфорт и эффективность.Ответ, конечно же, ложный! Верно то, что правильно спроектированные и установленные гидронные системы предлагают максимальный комфорт и эффективность. Гидравлические или иным образом неправильно спроектированные системы имеют одни и те же проблемы: горячие и холодные зоны, большие перепады температуры и неэффективная работа. На протяжении более чем пятидесяти лет основным источником гидравлических систем и оборудования была компания Bell & Gossett. Little Red School House на фабрике B&G в Мортон-Гроув с более чем 60 000 выпускников буквально обучил нашу отрасль, и все это бесплатно!

Посетите ваш местный склад B&G Wholesaler и научитесь правильно проектировать системы водяного отопления.Узнайте о первичной вторичной перекачке, упрощенном зонировании, расчетах расхода и потери напора, контроле воздуха и точке без изменения давления, и это лишь некоторые из них. Научитесь спроектировать и установить наиболее удобную и эффективную систему обогрева.

Прежде чем вы попадете на занятия, ознакомьтесь с десятью простыми практическими правилами проектирования гидравлических систем:

1. PSI x 2,31 = футы напора (TDH)
2. галлонов в минуту x дельта T x 500 = БТЕ / час
3. Падение давления в системе трубопроводов = линейные футы самого длинного контура x.06
4. Правильный расход котла в галлонах в минуту = мощность БТЕ / час. делится на 10 000
5. Статическая высота в футах / 2,31 + 4 фунта / кв. Дюйм = надлежащее давление наполнения
6. Максимальная вместимость
   • Труба 1/2 дюйма = 1,3 галлона в минуту = 13 000 БТЕ / час.
   • 3/4 ″ Труба = 3,5 галлона в минуту = 35 000 БТЕ / час.
   • 1 ″ Труба = 7,5 галлона в минуту = 75 000 БТЕ / час.
   • Труба 1-1 / 4 ″ = 12 галлонов в минуту = 120 000 БТЕ / час.
   • Труба 1-1 / 2 ″ = 20 галлонов в минуту = 200 000 БТЕ / час.
   • Труба 2 дюйма = 45 галлонов в минуту = 450 000 БТЕ / час.
7. Максимальная мощность лучистого пола = 35 БТЕ / квадратный фут
8. Типичная мощность системы таяния снега = 125 БТЕ / квадратный фут
9. Расчетная оценка теплопотерь новостройки = 35 БТЕ / квадратный фут
10. Оценка теплопотерь старого здания = 50 БТЕ / квадратный фут

Посетите местного оптового продавца чулок B&G, чтобы записаться в класс Little Red Schoolhouse для проектирования или обслуживания.

Связанные

Размер подающей трубы котлового типа Качество HVAC Отопление 101

Размер проточной трубы котла — Расчет расхода

Для получения расчетного расхода при подборе насоса используйте следующую формулу: Измерьте самый длинный участок в контуре в футов и прибавьте к этому измерению 50%. Умножьте это число на 0,04, чтобы получить напор насоса. Напор насоса относится к способности насоса перемещать воду через контур и всему сопротивлению в контуре или трению контура.Другой метод определения напора насоса — это измерение самого длинного участка трубопровода в контуре с последующим добавлением потерь на трение для каждого клапана, колена и фитинга. Для этого необходимо использовать таблицу, которую можно получить у поставщика циркуляционного насоса HVAC.

Расчет БТЕ для труб с горячей водой и плинтуса

БТЕ — это количество энергии, необходимое для подъема 1 фунта воды до 1 ° по Фаренгейту. Вес воды составляет 8,33 фунта. Каждая отдельная комната должна быть рассчитана на необходимое количество БТЕ для удовлетворения спроса, а затем это количество складывается.Это основано на расчете потерь тепла в помещении.

Например, для дома с потребностью в тепле 100 000 БТЕ и ΔT 30 ° потребуется расход около 7 галлонов в минуту. (немного меньше по следующей формуле: (8,33 * 60 * 30 ° ΔT) = X. 100000 / X даст вам 6,7 галлона в минуту. Это означает, что минимальный размер, необходимый для доставки соответствующего количества БТЕ для удовлетворения спроса, будет составлять 1 дюйм трубы стальные или медные.

Delta Δ T | Размер трубопровода котла

Расход трубопровода и размер трубы — очень важно, чтобы это было сделано правильно, так как слишком большой расход снижает эффективность, как описано выше, и может иметь пагубные последствия для котел.Все производители чугунных котлов хотят, чтобы дельта Δ T котла находилась в определенном диапазоне. Некоторые из них имеют температуру 20 ° F, а другие — 30 ° F. Превышение этого диапазона температур вызовет проблемы с любым котлом, поскольку вы заменяете горячую воду на более холодную воду с более широким диапазоном температур, чем может преодолеть любая конструкция чугунных котлов.

Это то же самое, что нагреть кусок чугуна или стали до экстремальной температуры и затем полить его холодной водой. В конце концов, он треснет. Если чугунный котел треснет, это нехорошо, и его нужно будет заменить.Существуют способы преодоления высокого ΔT

1) Добавить обходной контур котловой системы между подающей и обратной линиями в трубопроводе около котла

2) Измените расположение трубопроводов на первичный / вторичный тип трубопровода с развязывающим контуром.

3) Добавьте циркуляционный насос с регулируемой скоростью и регулятором ΔT для поддержания максимального ΔT для котла.

4) Добавьте отводную петлю к трубопроводу котла. Некоторые из этих методов лучше других, и потребуется профессионал, чтобы сказать вам, какой из них лучше всего подходит для вашей конкретной установки.Лучший метод не всегда может быть самым дешевым.

Клапаны для определения размеров трубопровода котла

Тройной клапан регулирует поток в промышленных трубопроводах.

Размер подающего трубопровода котла

[PDF] Расчет объема воды в системах водяного отопления и охлаждения

1 Расчет объема воды в системах водяного отопления и охлаждения Предисловие Существует несколько методов, которые можно использовать …

Расчет объема воды в системах водяного отопления и охлаждения Предисловие Существует несколько методов, которые можно использовать для расчета объема воды в системах водяного отопления или охлаждения.Однако эти методы не всегда точны на 100% из-за неточной или неполной системной информации и вариаций в методах измерения. Следовательно, рекомендуется использовать как минимум два метода для расчета объема воды в системе для перекрестной проверки и помощи в окончательном определении количества, которое будет котироваться или продаваться.

Методы расчета объема воды Приведенные ниже методы описаны более подробно позже; здесь вы можете увидеть, какие методы наиболее применимы в процессе продажи и установки.

Внутренний метод 1 — Чертежи и спецификации 2 — Обследование площадки 3 — Расчет на основе тепловой / охлаждающей нагрузки 4 — Измерение дренажной воды (метр) 5 — Измерение дренажной воды (ведра) 6 — Количество панелей радиатора

Ориентировочная рентабельность инвестиций Да Да Нет данных Да

Цитата Да Да Нет данных Да

Установка / развертывание

Да Нет данных Да Да Нет

Коммерческий метод 1 — Чертежи и спецификации 2 — Сайт Исследование 3 — Нагрузка на тепло / охлаждение (кВт) 4 — Измерение слитой воды (счетчик) 5 — Измерение слитой воды (ведра) 6 — Количество панелей радиатора

DR0023 v1

Ориентировочная рентабельность инвестиций Да Да Да Нет данных a

© PBA Energy Solutions Ltd

Цитата Да Да Да Нет данных

Установка / Развертывание Да Нет Да Да Нет

1

Как видно, некоторые методы являются только применимо во время установки.Эти методы увеличат время на монтажные работы, но дадут установщику четкое указание на то, что слито нужное количество воды, или на то, что в системе больше воды, и она не была слита полностью. Когда вода осталась в системе, ее можно дополнительно слить или, в качестве альтернативы, можно установить Hydromx с более высокой концентрацией, чтобы компенсировать и гарантировать, что конечный раствор составляет оптимальные 50% (см. Инструкцию по применению DR0005).

1. Чертежи и спецификации. Расчет объема воды можно выполнить, взяв информацию о размерах из списков строительных материалов и чертежей проекта (см. Приложение A для расчета объема трубопровода).Коммерческие здания должны иметь отчет о механическом проекте, и этот отчет должен включать: Тип и размер котла / чиллера, тип трубы, длина и диаметр, размер и производительность основного насоса, фанкойлы, радиаторы, точки дренажа, воздушные клапаны, сосуды под давлением и т. Д. Эта информация позволит рассчитать объем воды в системе. сделал. Кроме того, у многих зданий есть AutoCAD или аналогичные компьютерные чертежи. В этих случаях объем воды в трубопроводе можно также рассчитать с помощью этих программ.Точность 90%. ПРИМЕЧАНИЕ. Технические изменения могли привести к изменению системы и, возможно, не были записаны на исходных чертежах или сохранены в актуальных руководствах. Если чертежи переиздаются после изменений, следует позаботиться о том, чтобы информация была взята из последних выпущенных чертежей.

2. Обследование площадки. Если чертежи недоступны, можно провести обходное обследование, чтобы получить информацию для расчета объемов (см. Приложение A для расчета объемов работ по трубопроводу). Ясно, что это применимо только к зданиям такого размера, который можно обследовать без чрезмерных затрат.Можно собрать детали котлов, чиллеров, расширительного бака, трубопроводов, теплообменников и т. Д. Подробную информацию о размерах объема воды можно получить из руководств, онлайн-спецификаций и по телефону / электронной почте от производителей и дистрибьюторов. Точность 90%.

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

2

3. Нагрузочная способность нагрева / охлаждения Этот метод рассчитывает объем воды в системах отопления и охлаждения на основе тепловой нагрузки. Это действительно ТОЛЬКО для коммерческих установок, так как бытовые котлы могут быть значительно превышены по размеру для данной собственности.При использовании этого метода должна быть известна тепловая мощность (кВт) котла / чиллера.

Формула для систем отопления кВт x 0,014 = м3

м3 минус% 20 = Расчетный объем воды в системе

При применении формулы кВт x 0,014 = м3 рассчитывается максимальный объем воды в котле; затем отнимите 20% (запас по допуску типового теплотехнического котла), чтобы получить расчетный объем воды в системе. При проведении этого расчета очень важно знать точную тепловую мощность активных котлов в кВт.Например, первичный котел может быть основным питателем, а вторичный / резервный котел. При расчете необходимо использовать количество кВт отопления, необходимое для здания, и исключить допуски на резервирование и мощность. ПРИМЕЧАНИЕ: 20% — это типичный допуск по мощности котла, но он может варьироваться. Этот точный допуск мощности котла может быть указан в исходных теплотехнических расчетах. ПРИМЕРЫ Пример1 В системе один котел мощностью 1400 кВт. 1400 кВт x 0,014 = 19,6 м3

19,6 м3 -% 20 = 15,68 м3 расчетный объем воды в системе.

Пример 2 В системе два котла, которые работают вместе (оба по 1400 кВт). В этой ситуации необходимо использовать общую кВт (рабочую нагрузку) котлов в формуле (1400 кВт + 1400 кВт) * 0,014 = 39,2 м3

39,2 м3 -% 20 = 31,36 м3 расчетный объем воды в системе.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если в системе более одного котла и неясно, являются ли другие котлы резервными или нет, следует использовать другой метод для расчета объема воды.

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

3

Формула чиллерных систем кВт x 0,014 x 1,32 = м3

м3 -% 20 = Объем воды в системе

Для использования этой формулы важно знать, какой — первичный чиллер, а какой чиллер — вторичный / резервный. Следует рассчитать максимальную рабочую нагрузку ТОЛЬКО ПЕРВИЧНЫХ питателей. Как и в случае формулы систем отопления, эта формула также включает коэффициент допуска 20%. ПРИМЕРЫ Пример 1 В системе имеется один чиллер мощностью 488 кВт.488 кВт x 0,014 x 1,32 = 9 м3

9 м3 -% 20 = 7,2 м3 расчетный объем воды в системе.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если имеется более одного чиллера, максимальная рабочая нагрузка должна быть рассчитана, как показано ниже, и следует использовать еще один метод для проверки. Пример 2 В системе есть три чиллера мощностью 500 кВт, 300 кВт и 300 кВт соответственно, которые работают вместе как главный питатель. (500 кВт + 300 кВт + 300 кВт) x 0,014 x 1,32 = 20,328 м3

20,3 м3 -% 20 = 16,24 м3

расчетный объем воды в системе

Если мощность бойлера / охладителя неизвестна Если основной производительность насоса / насосов и ΔT чиллера / бойлера (например, чиллеры обычно имеют 3 ˚C ΔT (вход 10 ° C, выход 7 ° C), расчетная мощность системы может быть рассчитана по формуле: кВт = (м3 / ч) * ΔT / 0.86 Вторичные насосы предназначены только для резервного копирования и не должны включаться в расчет, если они не работают вместе как основные насосы.

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

4

ПРИМЕР Основной насос системы имеет расход 120 л / ч, а если ΔT составляет 3˚C. 120 л / ч x 3˚C / 0,86 = 418 кВт Расчет объема воды на основе тепловой нагрузки обычно дает минимальное количество воды. Точность этого метода зависит от точности и полноты информации, предоставленной технической командой заказчика.Настоятельно рекомендуется использовать другой метод для расчета объема воды в системе. Точность 80 — 90%. в зависимости от точности инженерных расчетов на исходных строительных чертежах и точного отслеживания любых инженерных вариаций.

4. Измерьте количество слитой воды (счетчик)

Если имеется одна точка подключения, через которую можно слить всю систему, это самый простой способ измерить объем воды в системе. Во время слива из системы температура воды должна быть такой же, как у обычной водопроводной воды.Если вода более горячая, она будет менее плотной, и это может повлиять на точность измерения.

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

5

В более крупных системах этот метод может увеличить время слива, поэтому может потребоваться несколько точек слива с подключенным счетчиком в каждой точке. Следует проявлять осторожность, чтобы избежать образования пузырьков при опорожнении системы, поскольку это может дать неточные результаты, поскольку счетчик воды будет считать пузырьки водой.Уровень точности для небольших систем 90%. Уровень точности для больших систем 70-80%, поскольку это предполагает, что остаточная вода, оставшаяся в больших системах, больше, чем в меньших.

5. Измерение количества слитой воды (ведро) Этот метод является предпочтительным для небольших домашних хозяйств, когда сливаемая вода может собираться в мерном ведре, а общий объем воды складывается из количества ведер и измеренных количеств. Уровень точности 90% предполагает, что в системе осталось 10% остаточной воды.

6. Количество радиаторных панелей x среднее количество литров на панель. Этот метод подходит в качестве метода ориентировочных котировок для свойств домашнего масштаба и может варьироваться в зависимости от типа домов. Хотя этот метод не всегда точно позволяет использовать открытые вентилируемые коллекторные баки, расширительные баки большего размера или радиаторы / излучатели с малым объемом воды, это хорошая начальная оценка. ПРИМЕР В этом примере предполагается, что в типичном особняке с 3/4 спальнями были бы установлены 15-миллиметровые медные трубы и стальные радиаторы.Для каждой панели радиатора используется цифра 7 литров на панель, что дает средний объем воды для всей системы. Таким образом, в доме с 6 однопанельными радиаторами и 5 двойными радиаторами (10 панелей) расчетный объем воды в системе составляет 112 литров. например (6 одинарных панелей + 10 панелей в двойных радиаторах) x 7 литров = 112 литров Точность для систем бытового типа 85%.

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

6

Приложение A — Расчет объема трубы Следующие формулы и рабочий пример показывают, как рассчитать объем трубы после оценки длины и размеров трубы. Сделано по результатам осмотра или по чертежам.25) труба. Используя цифры в Таблице 1, R1 рассчитывается как: R1 = Внутренний диаметр / 1000/2

26,9 / 1000/2 = 0,014

V = π x R1 x R1 x L x 1000

3,14 x 0,014 x 0,014 x 10 x 1000 = 6,15 литра

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

7

Пример 2 Расчет 3 метров трубы 1/2 ”(DN 15). Используя цифры в Таблице 1, R1 рассчитывается как: R1 = Внутренний диаметр / 1000/2

15,7 / 1000/2 = 0,008

V = π x R1 x R1 x L x 1000

3.14 x 0,008 x 0,008 x 3 x 1000 = 0,6 литра

Таблица номинального диаметра и диаметров труб

Имперские размеры

Метрические размеры

НАРУЖНЫЙ ДИАМЕТР (мм)

ТОЛЩИНА ТРУБЫ (мм)

ВНУТРЕННИЙ ДИАМЕТР (мм)

1/2 ″

DN 15

21,3

2,8

15,7

3/4 ″

DN 20

26,9

2,9

21,1

1 ″

000

3,4

26.9

1

1/4 ″

DN 32

42,4

3,6

35,2

1

1/2 ″

DN 40

48,3

3,7

40,9

60,3

3,9

52,5

DN 65

73,0

5,20

62,6

3 ″

DN 80

114 88,9

5,5

6

102.3

5 ″

DN 125

141,0

6,6

127,8

6 ″

DN 150

168,3

7,1

154,1

202,74

12 ″

DN 300

323

9,5

304,0

16 ″

DN 400

406

9,5

387,0

450

9,5

387,0

387,0

.5

451,0

2 ″ 2

1/2 ″

Таблица 1

DR0023 v1

© PBA Energy Solutions Ltd

8

Что такое система обратного возврата?

Примечание редактора: Джефф Сайнс является членом команды Рэя Харди в Engineered Software, Inc.

Как добиться равного расхода компонентов в трубопроводной системе с минимальным прерыванием и точной настройкой регулирующих клапанов? В системах с несколькими ответвлениями и петлями поток будет идти по пути наименьшего сопротивления.В неконтролируемой системе будет внутренняя разница в потоках к компонентам с общим источником.

На это влияет множество факторов, включая размер трубы, длину, шероховатость, материал, фитинги, изгибы и многое другое. Я даже видел, как операторы добавляли дополнительные изгибы и фитинги на одну ветку, чтобы она соответствовала геометрии другой, чтобы поддерживать равный поток через каждую ветку. Хотя это должно работать, оно имеет множество недостатков, таких как дополнительные затраты на компоненты, снижение общей эффективности системы и проблемы, когда компоненты выходят из строя и необходимо производить ремонт.

Изображение 1. Замкнутая система с обратным возвратом. ( Изображения любезно предоставлены автором )

Один из вариантов, который потенциально может помочь, — это система обратного возврата. Хотя многие инженеры не слышали об этом простом приеме, он в течение многих лет широко использовался в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), чтобы помочь сбалансировать потоки. HVAC имеет много идентичных устройств, требующих равного количества потока, таких как бойлеры и чиллеры, а также их соответствующие излучатели тепла.Это может относиться к любому количеству процессов, от продвинутых, где требуется надежность и повторяемость оборудования, до простого наполнения нескольких резервуаров с одинаковой скоростью.

Самый простой способ запомнить основы системы обратного возврата — использовать аббревиатуру LIFO (Last In, First Out).

Изображение 2. Система замкнутого цикла с прямым возвратом

Система обратного возврата — это тип замкнутой системы, в которой возвратный коллектор подключен к наиболее удаленной гидравлически нагрузке, как показано на рисунке 1.По сравнению с системой прямого возврата на Рисунке 2, где возвратный коллектор подключен к нагрузке, ближайшей к насосу, система обратного возврата распределяет потоки и давления более равномерно по системе, делая ее по своей сути сбалансированной.

Собственный баланс системы обратного возврата может быть показан при моделировании в компьютерном программном обеспечении и расчетах систем. Давайте сначала посмотрим на распределение давления и расхода в системе прямого возврата. На изображении 3 показана система прямого возврата без контроля нагрузок и насос, рассчитанный на 450 галлонов в минуту (галлонов в минуту), рассчитанный на 150 галлонов в минуту при каждой идентичной загрузке.

Изображение 3. Рассчитана система прямого возврата. Насос рассчитан на 450 галлонов в минуту

Давление на входе для каждой нагрузки уменьшается по мере удаления нагрузки от нагнетания насоса, а давление на выходе каждой нагрузки уменьшается по мере приближения нагрузки к всасыванию насоса. Это создает больший перепад давления на нагрузке 1 и уменьшение перепада давления на каждой нагрузке, чем дальше от подающего насоса находится ответвление. Этот профиль перепада давления приводит к снижению расхода со 155.От 9 галлонов в минуту при Нагрузке 1 до 145,9 галлонов в минуту при Нагрузке 3, изменение 10 галлонов в минуту (или 6,4 процента) от минимального до максимального расхода. Значения давления и расхода приведены в таблице 1.

Таблица 1. Распределение давления и расхода в системе прямого возврата.

На рисунке 4 показаны расчеты для идентичной системы за исключением дополнительной длины трубопровода на возвратном коллекторе для создания системы обратного возврата.

Изображение 4. Расчетная система обратного возврата. Насос рассчитан на 450 галлонов в минуту

Как и в случае с системой прямого возврата, давление на входе для каждой нагрузки уменьшается по мере удаления нагрузки от насоса.Однако, когда возвратный коллектор подключен к нагрузке 3, давление на выходе уменьшается от нагрузки 1 к нагрузке 3 (в противоположность системе прямого возврата). Это вызывает меньшее изменение дифференциального давления для каждой нагрузки в системе. Собственный баланс этой системы обратного возврата приводит к изменению расхода на 4,4 галлона в минуту, или всего на 2,9 процента. В таблице 2 приведены данные о распределении давления и расхода в системе обратного возврата.

Таблица 2. Распределение давления и расхода в системе обратного возврата.

Следует отметить несколько дополнительных моментов относительно результатов расчетов для двух систем.Поскольку для системы обратного возврата требуется дополнительная длина трубы, равная по крайней мере длине возвратного коллектора, возникает дополнительная потеря напора, которую необходимо преодолеть за счет напора насоса. Для этого требуется, чтобы общий напор насоса в системе обратного возврата был выше, чем в системе прямого возврата (147,9 футов против 129,7 футов в этом примере). Наряду с дополнительными капитальными затратами на дополнительные трубопроводы, увеличенный напор насоса приводит к более высоким эксплуатационным расходам и может потребовать более крупных насос и двигатель для удовлетворения требований системы.

Кроме того, увеличенный напор насоса приводит к более высокому давлению нагнетания, что может повлиять на выбор материала трубы или спецификации, а также на капитальные затраты на трубопровод.

Преимущества сбалансированной по своей сути системы могут перевесить дополнительные затраты, которые могут возникнуть. В зависимости от необходимости точного управления потоком для каждой нагрузки, можно спроектировать систему без дорогостоящих регулирующих клапанов и исключить связанные с ними контроллеры, проводку, пневматические трубки и другие вспомогательные приборы.Проведите углубленный анализ затрат, чтобы определить лучшее решение для любого конкретного приложения.

Чтобы прочитать больше столбцов «Улучшение насосной системы», щелкните здесь.

.

No related posts.