Tính toán thủy lực của hệ thống sưởi trên một ví dụ cụ thể

Các phương trình cơ bản của tính toán thủy lực đường ống dẫn khí

Để tính toán chuyển động của khí qua các đường ống, các giá trị của đường kính ống, mức tiêu hao nhiên liệu và tổn thất áp suất được lấy. Được tính toán tùy thuộc vào tính chất của chuyển động. Với laminar - các phép tính được thực hiện toán học nghiêm ngặt theo công thức:

Р1 - Р2 = ∆Р = (32 * μ * ω * L) / D2 kg / m2 (20), trong đó:

• ∆Р - kgm2, tổn thất đầu do ma sát;
• ω - m / s, tốc độ nhiên liệu;
• D - m, đường kính ống dẫn;
• L - m, chiều dài đường ống;
• μ là kg giây / m2, độ nhớt của chất lỏng.

Với chuyển động hỗn loạn, không thể áp dụng các tính toán toán học chính xác do tính ngẫu nhiên của chuyển động. Do đó, các hệ số xác định bằng thực nghiệm được sử dụng.

Tính theo công thức:

Р1 - Р2 = (λ * ω2 * L * ρ) / 2g * D (21), trong đó:

• P1 và P2 là áp suất ở đầu và cuối đường ống, kg / m2;
• λ là hệ số cản không thứ nguyên;
• ω - m / giây, tốc độ trung bình của dòng khí trên đoạn ống;
• ρ - kg / m3, khối lượng riêng của nhiên liệu;
• D - m, đường kính ống;
• g - m / giây, gia tốc do trọng trường.

Video: Cơ bản tính toán thủy lực đường ống dẫn khí đốt

Tuyển tập các câu hỏi

• Mikhail, Lipetsk - Nên dùng loại đĩa nào để cắt kim loại?
• Ivan, Moscow - GOST của thép tấm cán kim loại là gì?
• Maksim, Tver - Giá kệ nào tốt nhất để lưu trữ các sản phẩm kim loại cán?
• Vladimir, Novosibirsk - Xử lý kim loại bằng sóng siêu âm có nghĩa là gì mà không sử dụng các chất mài mòn?
• Valery, Moscow - Làm thế nào để rèn một con dao từ ổ trục bằng chính đôi tay của bạn?
• Stanislav, Voronezh - Thiết bị nào được sử dụng để sản xuất ống dẫn khí bằng thép mạ kẽm?

Cách làm việc trong EXCEL

Việc sử dụng bảng Excel rất tiện lợi, vì kết quả tính toán thủy lực luôn được thu gọn dưới dạng bảng. Nó là đủ để xác định trình tự của các hành động và chuẩn bị các công thức chính xác.

Nhập dữ liệu ban đầu

Một ô được chọn và một giá trị được nhập. Tất cả các thông tin khác chỉ được tính đến.

Tế bào	Giá trị	Ý nghĩa, chỉ định, đơn vị biểu hiện
D4	45,000	Tiêu thụ nước G tính bằng t / h
D5	95,0	Nhiệt độ đầu vào thiếc tính bằng ° C
D6	70,0	Nhiệt độ đầu ra tính bằng ° C
D7	100,0	Đường kính trong d, mm
D8	100,000	Chiều dài, L tính bằng m
D9	1,000	Độ nhám của ống tương đương ∆ tính bằng mm
D10	1,89	Số lượng tỷ lệ cược điện trở cục bộ - Σ (ξ)

• giá trị trong D9 được lấy từ thư mục;
• giá trị trong D10 đặc trưng cho điện trở tại các mối hàn.

Công thức và thuật toán

Chúng tôi chọn các ô và nhập thuật toán, cũng như các công thức của thủy lực lý thuyết.

Tế bào	Thuật toán	Công thức	Kết quả	Giá trị kết quả
D12	!LỖI! D5 không chứa số hoặc biểu thức	tav = (tin + tout) / 2	82,5	Nhiệt độ nước trung bình tav tính bằng ° C
D13	!LỖI! D12 không chứa số hoặc biểu thức	n = 0,0178 / (1 + 0,0337 * tav + 0,000221 * tav2)	0,003368	hệ số động học. độ nhớt của nước - n, cm2 / s tại tav
D14	!LỖI! D12 không chứa số hoặc biểu thức	ρ = (- 0,003 * tav2-0.1511 * tav + 1003, 1) / 1000	0,970	Tỷ trọng trung bình của nước ρ, t / m3 tại tav
D15	!LỖI! D4 không chứa số hoặc biểu thức	G ’= G * 1000 / (ρ * 60)	773,024	Tiêu thụ nước G ’, l / phút
D16	!LỖI! D4 không chứa số hoặc biểu thức	v = 4 * G: (ρ * π * (d: 1000) 2 * 3600)	1,640	Tốc độ nước v, m / s
D17	!LỖI! D16 không chứa số hoặc biểu thức	Re = v * d * 10 / n	487001,4	Số Reynolds Re
D18	!LỖI! Ô D17 không tồn tại	λ = 64 / Re ở Re≤2320 λ = 0,0000147 * Re ở 2320≤Re≤4000 λ = 0,11 * (68 / Re + ∆ / d) 0,25 ở Re≥4000	0,035	Hệ số ma sát thủy lực λ
D19	!LỖI! Ô D18 không tồn tại	R = λ * v2 * ρ * 100 / (2 * 9,81 * d)	0,004645	Tổn thất áp suất ma sát riêng R, kg / (cm2 * m)
D20	!LỖI! Ô D19 không tồn tại	dPtr = R * L	0,464485	Tổn thất áp suất ma sát dPtr, kg / cm2
D21	!LỖI! Ô D20 không tồn tại	dPtr = dPtr * 9,81 * 10000	45565,9	và Pa tương ứng D20
D22	!LỖI! D10 không chứa số hoặc biểu thức	dPms = Σ (ξ) * v2 * ρ / (2 * 9,81 * 10)	0,025150	Tổn thất áp suất trong điện trở cục bộ dPms tính bằng kg / cm2
D23	!LỖI! Ô D22 không tồn tại	dPtr \ u003d dPms * 9,81 * 10000	2467,2	và Pa tương ứng là D22
D24	!LỖI! Ô D20 không tồn tại	dP = dPtr + dPms	0,489634	Tổn thất áp suất ước tính dP, kg / cm2
D25	!LỖI! Ô D24 không tồn tại	dP = dP * 9,81 * 10000	48033,1	và Pa tương ứng là D24
D26	!LỖI! Ô D25 không tồn tại	S = dP / G2	23,720	Đặc tính điện trở S, Pa / (t / h) 2

• giá trị D15 được tính lại theo lít, do đó dễ dàng nhận biết tốc độ dòng chảy hơn;
• ô D16 - thêm định dạng theo điều kiện: "Nếu v không nằm trong khoảng 0,25 ... 1,5 m / s, thì nền của ô là màu đỏ / phông chữ là màu trắng."

Đối với đường ống có độ cao chênh lệch giữa đầu vào và đầu ra, áp suất tĩnh được thêm vào kết quả: 1 kg / cm2 trên 10 m.

Đăng ký kết quả

Bảng màu của tác giả mang một tải chức năng:

• Các ô màu ngọc lam nhạt chứa dữ liệu ban đầu - chúng có thể được thay đổi.
• Các ô màu xanh lục nhạt là các hằng số đầu vào hoặc dữ liệu ít có thể thay đổi.
• Các ô màu vàng là tính toán sơ bộ phụ trợ.
• Các ô màu vàng nhạt là kết quả của các phép tính.
• Phông chữ:
  • màu xanh lam - dữ liệu ban đầu;
  • đen - kết quả trung gian / không chính;
  • màu đỏ - kết quả chính và cuối cùng của tính toán thủy lực.

Kết quả trong bảng tính Excel

Ví dụ từ Alexander Vorobyov

Một ví dụ về tính toán thủy lực đơn giản trong Excel cho phần đường ống nằm ngang.

Dữ liệu ban đầu:

• chiều dài ống 100 mét;
• ø108 mm;
• tường dày 4 mm.

Bảng kết quả tính toán điện trở cục bộ

Tính toán từng bước phức tạp trong Excel, bạn nắm vững lý thuyết tốt hơn và tiết kiệm một phần công việc thiết kế. Nhờ một cách tiếp cận có thẩm quyền, hệ thống sưởi của bạn sẽ trở nên tối ưu về chi phí và truyền nhiệt.

Tính toán đường kính của các đường ống của hệ thống sưởi

Tính toán này dựa trên một số tham số. Đầu tiên bạn cần xác định sản lượng nhiệt của hệ thống sưởi, sau đó tính toán tốc độ mà chất làm mát - nước nóng hoặc một loại chất làm mát khác - sẽ di chuyển qua các đường ống. Điều này sẽ giúp thực hiện các phép tính một cách chính xác nhất có thể và tránh những sai sót không chính xác.

Tính toán công suất của hệ thống sưởi

Việc tính toán được thực hiện theo công thức. Để tính toán công suất của hệ thống sưởi, bạn cần nhân thể tích của căn phòng được sưởi ấm với hệ số mất nhiệt và sự chênh lệch giữa nhiệt độ mùa đông bên trong và bên ngoài căn phòng, sau đó chia giá trị thu được cho 860.

Nếu tòa nhà có thông số tiêu chuẩn, sau đó tính toán có thể được thực hiện theo thứ tự trung bình.

Để xác định nhiệt độ kết quả, nhiệt độ trung bình bên ngoài vào mùa đông và nhiệt độ bên trong phải không thấp hơn nhiệt độ quy định bởi các yêu cầu vệ sinh.

Vận tốc nước làm mát trong hệ thống

Theo tiêu chuẩn, tốc độ di chuyển của chất làm mát qua các đường ống gia nhiệt phải vượt quá 0,2 mét mỗi giây. Yêu cầu này là do ở tốc độ chuyển động thấp hơn không khí thoát ra khỏi chất lỏng, dẫn đến khóa khí có thể làm gián đoạn hoạt động của toàn bộ hệ thống sưởi.

Mức tốc độ trên không được vượt quá 1,5 mét mỗi giây, vì điều này có thể gây ra tiếng ồn trong hệ thống.

Nói chung, nên duy trì một rào cản vận tốc trung bình để tăng lưu thông và do đó tăng năng suất của hệ thống. Thông thường, các máy bơm đặc biệt được sử dụng để đạt được điều này.

Tính toán đường kính ống của hệ thống sưởi

thay thế toàn bộ hệ thống đường ống.

Đường kính ống được tính bằng cách sử dụng công thức đặc biệt.Nó bao gồm:

• đường kính mong muốn
• nhiệt điện của hệ thống
• tốc độ nước làm mát
• sự khác biệt giữa nhiệt độ cung cấp và nhiệt độ hồi lưu của hệ thống sưởi.

Sự chênh lệch nhiệt độ này phải được chọn dựa trên yêu cầu đầu vào(không nhỏ hơn 95 độ) và trên đường trả lại (theo quy luật, nó là 65-70 độ). Dựa trên điều này, chênh lệch nhiệt độ thường được lấy là 20 độ.

Chuẩn bị tính toán

Việc thực hiện tính toán định tính và chi tiết cần được đặt trước bằng một số biện pháp chuẩn bị cho việc thực hiện các lịch trình tính toán. Phần này có thể được gọi là tập hợp các thông tin phục vụ cho việc tính toán. Là phần khó nhất trong thiết kế hệ thống đun nước, tính toán thủy lực cho phép bạn thiết kế chính xác tất cả các công việc của nó. Dữ liệu đang được chuẩn bị phải chứa định nghĩa về cân bằng nhiệt cần thiết của cơ sở sẽ được sưởi ấm bằng hệ thống sưởi ấm được thiết kế.

Trong dự án, tính toán được thực hiện có tính đến loại thiết bị sưởi đã chọn, với các bề mặt trao đổi nhiệt nhất định và vị trí của chúng trong các phòng được sưởi ấm, chúng có thể là pin của bộ phận tản nhiệt hoặc các loại thiết bị trao đổi nhiệt khác. Các điểm của vị trí của chúng được chỉ ra trên sơ đồ tầng của ngôi nhà hoặc căn hộ.

sửa chữa các điểm cho các thiết bị sưởi ấm,

Sau khi xác định cấu hình yêu cầu của hệ thống trên sơ đồ, nó phải được vẽ dưới dạng phép chiếu trục đo cho tất cả các tầng. Trong sơ đồ như vậy, mỗi lò sưởi được gán một số, công suất nhiệt tối đa được chỉ định. Một yếu tố quan trọng, cũng được chỉ ra cho một thiết bị nhiệt trong sơ đồ, là chiều dài ước tính của đoạn đường ống cho kết nối của nó.

Ký hiệu và thứ tự thực hiện

Các kế hoạch nhất thiết phải chỉ ra một vòng tuần hoàn được xác định trước, được gọi là kế hoạch chính. Nó nhất thiết phải là một mạch kín, bao gồm tất cả các đoạn của đường ống hệ thống có tốc độ dòng nước làm mát cao nhất. Đối với hệ thống hai ống, các đoạn này đi từ lò hơi (nguồn nhiệt năng) đến thiết bị nhiệt ở xa nhất và quay trở lại lò hơi. Đối với hệ thống ống đơn, một phần của nhánh được lấy - ống nâng và mặt sau.

Đơn vị tính là đoạn ống dẫn có đường kính và dòng điện (tốc độ dòng chảy) của vật mang nhiệt năng không đổi. Giá trị của nó được xác định dựa trên sự cân bằng nhiệt của căn phòng. Một thứ tự chỉ định nhất định của các phân đoạn như vậy đã được thông qua, bắt đầu từ lò hơi (nguồn nhiệt, máy phát nhiệt năng), chúng được đánh số. Nếu có các nhánh từ đường cung cấp của đường ống, chỉ định của chúng được thực hiện bằng chữ in hoa theo thứ tự bảng chữ cái. Cùng một chữ cái với một nét chỉ ra điểm thu thập của mỗi nhánh trên đường ống chính trở về.

Khi chỉ định phần đầu của nhánh thiết bị sưởi, số tầng (hệ thống ngang) hoặc nhánh - bậc thang (dọc) được chỉ ra. Cùng một số, nhưng có một nét vẽ, được đặt tại điểm kết nối của chúng với đường trở lại để thu thập các dòng chất làm mát. Cùng với nhau, các chỉ định này tạo nên số lượng mỗi nhánh của phần được tính toán.Việc đánh số theo chiều kim đồng hồ từ góc trên bên trái của kế hoạch. Theo phương án, chiều dài mỗi nhánh cũng được xác định, sai số không quá 0,1 m.

Nếu không đi sâu vào chi tiết, cần phải nói rằng các tính toán sâu hơn giúp xác định đường kính của các đường ống của từng phần của hệ thống sưởi, tổn thất áp suất trên chúng và cân bằng thủy lực tất cả các vòng tuần hoàn trong các hệ thống đun nước phức tạp.

Xác định đường kính ống

Cuối cùng để xác định đường kính và độ dày của các ống sưởi, chúng ta vẫn phải thảo luận về vấn đề mất nhiệt.

Lượng nhiệt tối đa thoát ra khỏi phòng qua tường - lên đến 40%, qua cửa sổ - 15%, sàn - 10%, mọi thứ khác qua trần / mái nhà. Căn hộ được đặc trưng bởi sự thất thoát chủ yếu qua cửa sổ và mô-đun ban công.

Có một số dạng mất nhiệt trong các phòng được sưởi ấm:

1. Tổn thất áp suất dòng chảy trong đường ống. Thông số này tỷ lệ thuận với tích của tổn thất ma sát riêng bên trong đường ống (do nhà sản xuất cung cấp) và tổng chiều dài của đường ống. Nhưng với nhiệm vụ hiện tại, những tổn thất đó có thể được bỏ qua.
2. Tổn thất về điện trở cục bộ của đường ống - chi phí nhiệt trên phụ kiện và bên trong thiết bị. Nhưng với các điều kiện của vấn đề, một số lượng nhỏ các chỗ uốn cong phù hợp và số lượng bộ tản nhiệt, những tổn thất như vậy có thể được bỏ qua.
3. Tổn thất nhiệt dựa trên vị trí của căn hộ. Có một loại chi phí nhiệt khác, nhưng nó liên quan nhiều hơn đến vị trí của căn phòng so với phần còn lại của tòa nhà. Đối với một căn hộ thông thường, nằm ở giữa nhà và tiếp giáp trái / phải / trên / dưới với các căn hộ khác, tổn thất nhiệt qua tường bên, trần và sàn gần như bằng “0”.

Bạn chỉ có thể tính đến những thiệt hại thông qua phần phía trước của căn hộ - ban công và cửa sổ trung tâm của phòng sinh hoạt chung. Nhưng câu hỏi này được chốt lại bằng cách thêm 2-3 phần vào mỗi bộ tản nhiệt.

Giá trị của đường kính ống được chọn theo tốc độ dòng chảy của chất làm mát và tốc độ lưu thông của nó trong bộ gia nhiệt chính

Phân tích thông tin trên, cần lưu ý rằng đối với tốc độ tính toán của nước nóng trong hệ thống đun nóng, tốc độ chuyển động của các hạt nước so với thành ống theo phương nằm ngang là 0,3-0,7 m / s được biết đến.

Để trợ giúp trình hướng dẫn, chúng tôi trình bày cái gọi là danh sách kiểm tra để thực hiện các tính toán cho một tính toán thủy lực điển hình của hệ thống sưởi ấm:

• thu thập số liệu và tính toán công suất lò hơi;
• thể tích và tốc độ của chất làm mát;
• tổn thất nhiệt và đường kính ống.

Đôi khi, khi tính toán, có thể lấy được đường kính ống đủ lớn để bao phủ thể tích tính toán của chất làm mát. Có thể giải quyết vấn đề này bằng cách tăng công suất lò hơi hoặc lắp thêm bình giãn nở.

Trên trang web của chúng tôi có một khối các bài báo dành cho việc tính toán hệ thống sưởi, chúng tôi khuyên bạn nên đọc:

1. Tính toán nhiệt của hệ thống sưởi: cách tính toán chính xác tải trên hệ thống
2. Tính toán độ nóng của nước: công thức, quy tắc, ví dụ thực hiện
3. Tính toán kỹ thuật nhiệt của một tòa nhà: chi tiết cụ thể và công thức để thực hiện tính toán + ví dụ thực tế

Công suất máy phát nhiệt

Một trong những thành phần chính của hệ thống sưởi là lò hơi: điện, khí đốt, kết hợp - ở giai đoạn này không thành vấn đề. Vì đặc điểm chính của nó rất quan trọng đối với chúng ta - năng lượng, tức là lượng năng lượng trên một đơn vị thời gian sẽ được sử dụng để sưởi ấm.

Công suất của chính lò hơi được xác định theo công thức dưới đây:

Wboiler = (Sroom * Wspecific) / 10,

ở đâu:

• Phòng - tổng diện tích của tất cả các phòng cần sưởi ấm;
• Công suất cụ thể - cụ thể, có tính đến điều kiện khí hậu của vị trí (đó là lý do tại sao cần phải biết khí hậu của khu vực).

Đặc trưng, ​​đối với các vùng khí hậu khác nhau, chúng tôi có dữ liệu sau:

• khu vực phía Bắc - 1,5 - 2 kW / m2;
• khu trung tâm - 1 - 1,5 kW / m2;
• khu vực phía Nam - 0,6 - 1 kW / m2.

Những con số này khá mang tính điều kiện, nhưng tuy nhiên chúng đưa ra một câu trả lời bằng số rõ ràng về ảnh hưởng của môi trường đối với hệ thống sưởi của một căn hộ.

Bản đồ này cho thấy các vùng khí hậu với các chế độ nhiệt độ khác nhau. Nó phụ thuộc vào vị trí của nhà ở liên quan đến khu vực mà bạn cần chi tiêu bao nhiêu để sưởi ấm một mét vuông trên kilowatt năng lượng (+)

Diện tích căn hộ cần sưởi bằng tổng diện tích căn hộ và bằng 65,54-1,80-6,03 \ u003d 57,71 m2 (trừ ban công) . Công suất riêng của lò hơi cho miền Trung có mùa đông lạnh giá là 1,4 kW / m2. Do đó, trong ví dụ của chúng tôi, công suất tính toán của lò hơi gia nhiệt tương đương với 8,08 kW.

Tính toán nhiệt năng của hệ thống sưởi

Nhiệt năng của hệ thống sưởi là lượng nhiệt cần được tạo ra trong ngôi nhà để có cuộc sống thoải mái trong mùa lạnh.

Tính toán nhiệt của ngôi nhà

Có một mối quan hệ giữa tổng diện tích sưởi ấm và công suất lò hơi. Đồng thời, công suất của lò hơi phải lớn hơn hoặc bằng công suất của tất cả các thiết bị sưởi ấm (bộ tản nhiệt). Tính toán kỹ thuật nhiệt tiêu chuẩn cho cơ sở nhà ở như sau: 100 W công suất trên 1 m² diện tích được sưởi ấm cộng với 15 - 20% lợi nhuận.

Việc tính toán số lượng và công suất của các thiết bị sưởi ấm (bộ tản nhiệt) phải được thực hiện riêng lẻ cho từng phòng. Mỗi bộ tản nhiệt có một công suất tỏa nhiệt nhất định. Trong bộ tản nhiệt từng phần, tổng công suất là tổng công suất của tất cả các phần được sử dụng.

Trong các hệ thống sưởi ấm đơn giản, các phương pháp tính toán công suất trên là đủ. Ngoại lệ là các tòa nhà có kiến ​​trúc không theo tiêu chuẩn, diện tích kính lớn, trần nhà cao và các nguồn thất thoát nhiệt bổ sung khác. Trong trường hợp này, cần phải phân tích và tính toán chi tiết hơn bằng cách sử dụng các hệ số nhân.

Tính toán kỹ thuật nhiệt có tính đến tổn thất nhiệt của ngôi nhà

Tính toán tổn thất nhiệt ở nhà phải được thực hiện riêng biệt cho từng phòng, có tính đến cửa sổ, cửa ra vào và các bức tường bên ngoài.

Chi tiết hơn, dữ liệu sau được sử dụng cho dữ liệu mất nhiệt:

• Độ dày và chất liệu của tường, lớp sơn phủ.
• Kết cấu và vật liệu mái.
• Loại móng và vật liệu.
• Loại kính.
• Loại sàn láng.

Để xác định công suất yêu cầu tối thiểu của hệ thống sưởi, có tính đến tổn thất nhiệt, bạn có thể sử dụng công thức sau:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, trong đó:

Qt là nhiệt tải trên phòng.

V là thể tích của căn phòng được sưởi ấm (chiều rộng × chiều dài × chiều cao), m³.

ΔT là hiệu số giữa nhiệt độ không khí ngoài trời và nhiệt độ yêu cầu trong nhà, ° C.

K là hệ số tổn thất nhiệt của công trình.

860 - chuyển đổi hệ số sang kWh.

Hệ số mất nhiệt của tòa nhà K phụ thuộc vào loại công trình và khả năng cách nhiệt của căn phòng:

K	Loại xây dựng
3 — 4	Nhà không có lớp cách nhiệt là nhà có cấu trúc đơn giản hóa hoặc cấu trúc được làm bằng tấm kim loại sóng.
2 — 2,9	Ngôi nhà có khả năng cách nhiệt thấp - cấu trúc xây dựng đơn giản hóa, gạch đơn, cửa sổ và mái nhà được đơn giản hóa xây dựng.
1 — 1,9	Cách nhiệt trung bình - Xây dựng tiêu chuẩn, Gạch đôi, Ít cửa sổ, Mái tiêu chuẩn.
0,6 — 0,9	Khả năng cách nhiệt cao - công trình cải tiến, tường gạch cách nhiệt, ít cửa sổ, sàn cách nhiệt, tấm lợp cách nhiệt chất lượng cao.

Sự chênh lệch giữa nhiệt độ không khí ngoài trời và nhiệt độ yêu cầu trong nhà ΔT được xác định dựa trên các điều kiện thời tiết cụ thể và mức độ thoải mái cần thiết trong ngôi nhà. Ví dụ: nếu nhiệt độ bên ngoài là -20 ° C và +20 ° C được lên kế hoạch bên trong, thì ΔT = 40 ° C.

Làm thế nào để tính toán công suất của một lò hơi đốt nóng khí đốt theo diện tích của \ u200b \ u200bộ ngôi nhà?

Để làm điều này, bạn sẽ phải sử dụng công thức:

Trong trường hợp này, Mk được hiểu là nhiệt năng mong muốn tính bằng kilowatt. Theo đó, S là diện tích của ngôi nhà của bạn tính bằng mét vuông và K là công suất cụ thể của lò hơi - “liều lượng” năng lượng dành cho việc sưởi ấm 10 m2.

Tính toán công suất của một nồi hơi khí

Cách tính diện tích? Trước hết, theo kế hoạch của nơi ở. Thông số này được chỉ ra trong các tài liệu cho ngôi nhà. Bạn không muốn tìm kiếm tài liệu? Sau đó, bạn sẽ phải nhân chiều dài và chiều rộng của mỗi phòng (bao gồm nhà bếp, nhà để xe có hệ thống sưởi, phòng tắm, nhà vệ sinh, hành lang, v.v.) với tổng tất cả các giá trị thu được.

Tôi có thể lấy giá trị công suất cụ thể của lò hơi ở đâu? Tất nhiên, trong các tài liệu tham khảo.

Nếu bạn không muốn "đào sâu" trong các thư mục, hãy tính đến các giá trị sau của hệ số này:

• Nếu trong khu vực của bạn nhiệt độ mùa đông không xuống dưới -15 độ C, hệ số công suất cụ thể sẽ là 0,9-1 kW / m2.
• Nếu vào mùa đông, bạn quan sát thấy sương giá xuống -25 ° C, thì hệ số của bạn là 1,2-1,5 kW / m2.
• Nếu vào mùa đông nhiệt độ xuống -35 ° C và thấp hơn thì trong tính toán nhiệt điện bạn sẽ phải hoạt động với giá trị 1,5-2,0 kW / m2.

Kết quả là, công suất của một lò hơi đốt nóng một tòa nhà 200 "hình vuông", nằm ở vùng Moscow hoặc Leningrad, là 30 kW (200 x 1,5 / 10).

Làm thế nào để tính toán công suất của lò hơi sưởi ấm theo thể tích của ngôi nhà?

Trong trường hợp này, chúng ta sẽ phải dựa vào tổn thất nhiệt của kết cấu, được tính theo công thức:

Theo Q trong trường hợp này chúng ta có nghĩa là tổn thất nhiệt tính được. Lần lượt, V là thể tích, và ∆T là chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài tòa nhà. Dưới k được hiểu là hệ số tản nhiệt, phụ thuộc vào quán tính của vật liệu xây dựng, lá cửa và cửa sổ.

Chúng tôi tính toán thể tích của ngôi nhà

Làm thế nào để xác định khối lượng? Tất nhiên, theo kế hoạch xây dựng. Hoặc đơn giản là nhân diện tích với chiều cao của trần nhà. Chênh lệch nhiệt độ được hiểu là "khoảng cách" giữa giá trị "phòng" được chấp nhận chung - 22-24 ° C - và số đọc trung bình của nhiệt kế trong mùa đông.

Hệ số tỏa nhiệt phụ thuộc vào khả năng chịu nhiệt của kết cấu.

Do đó, tùy thuộc vào vật liệu xây dựng và công nghệ được sử dụng, hệ số này nhận các giá trị sau:

• Từ 3.0 đến 4.0 - dành cho kho không khung hoặc kho có khung không có tường và mái cách nhiệt.
• Từ 2,0 đến 2,9 - đối với các tòa nhà kỹ thuật bằng bê tông và gạch, được bổ sung cách nhiệt tối thiểu.
• Từ 1,0 đến 1,9 - đối với nhà cổ xây dựng trước thời đại công nghệ tiết kiệm năng lượng.
• Từ 0,5 đến 0,9 - đối với nhà hiện đại được xây dựng theo tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng hiện đại.

Kết quả là, công suất của lò hơi đốt nóng một tòa nhà hiện đại, tiết kiệm năng lượng có diện tích 200 mét vuông và trần 3 mét, nằm trong vùng khí hậu có sương giá 25 độ, đạt 29,5 kW ( 200x3x (22 + 25) x0,9 / 860).

Làm thế nào để tính toán công suất của một nồi hơi với một mạch nước nóng?

Tại sao bạn cần khoảng trống 25%? Trước hết, để bổ sung chi phí năng lượng do nhiệt lượng “thoát ra ngoài” cho bộ trao đổi nhiệt nước nóng trong quá trình hoạt động của hai mạch. Nói một cách đơn giản: để bạn không bị đóng băng sau khi tắm.

Lò hơi đốt nhiên liệu rắn Spark KOTV - 18V có mạch nước nóng

Kết quả là, một lò hơi hai mạch phục vụ hệ thống sưởi và nước nóng trong một ngôi nhà 200 "hình vuông", nằm ở phía bắc Moscow, phía nam St. Petersburg, sẽ tạo ra ít nhất 37,5 kW nhiệt điện (30 x 125%).

Cách tốt nhất để tính toán - theo diện tích hoặc theo khối lượng là gì?

Trong trường hợp này, chúng tôi chỉ có thể đưa ra lời khuyên sau:

• Nếu bạn có một bố cục tiêu chuẩn với chiều cao trần lên đến 3 mét, thì hãy tính theo diện tích.
• Nếu chiều cao trần nhà vượt quá 3 mét, hoặc nếu diện tích tòa nhà hơn 200 mét vuông - tính theo thể tích.

KW "thêm" là bao nhiêu?

Tính đến hiệu suất 90% của một lò hơi thông thường, để sản xuất 1 kW nhiệt điện, cần tiêu thụ ít nhất 0,09 mét khối khí thiên nhiên với nhiệt trị 35.000 kJ / m3. Hoặc khoảng 0,075 mét khối nhiên liệu có nhiệt trị lớn nhất là 43.000 kJ / m3.

Kết quả là, trong thời gian sưởi ấm, một sai sót trong tính toán trên 1 kW sẽ khiến chủ sở hữu phải trả 688-905 rúp. Do đó, hãy cẩn thận trong tính toán, mua các loại nồi hơi có công suất điều chỉnh được và đừng cố làm “phình to” công suất sinh nhiệt của lò sưởi.

Chúng tôi cũng khuyên bạn nên xem:

• Nồi hơi khí đốt LPG
• Nồi hơi đốt nhiên liệu rắn mạch kép để đốt cháy lâu
• Sưởi ấm bằng hơi nước trong nhà riêng
• Ống khói cho lò hơi đốt nóng nhiên liệu rắn

Về công việc sơ bộ.

Do việc tính toán thủy lực đòi hỏi nhiều thời gian và công sức nên trước tiên chúng ta cần thực hiện một số tính toán sau:

1. Xác định sự cân bằng của phòng và phòng được sưởi ấm.
2. Quyết định loại thiết bị gia nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt. Sắp xếp chúng theo sơ đồ chung của tòa nhà.
3. Trước khi tiến hành tính toán, cần phải chọn đường ống và quyết định cấu hình của hệ thống sưởi ấm nói chung.
4. Cần phải vẽ một bản vẽ của hệ thống, tốt nhất là một sơ đồ axonometric. Trong đó, chỉ ra chiều dài của các phần, các con số và độ lớn của tải trọng.
5. Vòng tuần hoàn cũng nên được lắp đặt trước.

Quan trọng! Nếu phép tính liên quan đến một ngôi nhà bằng gỗ, thì sẽ không có sự khác biệt giữa nó và gạch, bê tông, v.v.

sẽ không.

Tiêu thụ chất làm mát

Tốc độ dòng nước làm mát được tính theo công thức:

,
trong đó Q là tổng công suất của hệ thống sưởi, kW; lấy từ tính toán tổn thất nhiệt của tòa nhà

Cp là nhiệt dung riêng của nước, kJ / (kg * deg.C); đối với các phép tính đơn giản, chúng tôi lấy bằng 4,19 kJ / (kg * độ C)

ΔPt là chênh lệch nhiệt độ ở đầu vào và đầu ra; thông thường chúng tôi nhận cung cấp và trả lại nồi hơi

Máy tính lưu lượng sóng mang nhiệt (chỉ dành cho nước)
Q = kW; Δt = oC; m = l / s
Theo cách tương tự, bạn có thể tính toán tốc độ dòng chảy của chất làm mát trong bất kỳ đoạn nào của đường ống. Các mặt cắt được chọn sao cho đường ống có cùng vận tốc nước. Do đó, việc phân chia thành các phần xảy ra trước khi phát bóng hoặc trước khi giảm. Cần phải tổng bằng công suất của tất cả các bộ tản nhiệt mà chất làm mát chảy qua từng đoạn của đường ống. Sau đó thay giá trị vào công thức trên. Các tính toán này phải được thực hiện cho các đường ống phía trước mỗi bộ tản nhiệt.

Tính toán thủy lực của hệ thống sưởi - ví dụ tính toán

Ví dụ, hãy xem xét một hệ thống sưởi ấm trọng lực hai đường ống.

Dữ liệu ban đầu để tính toán:

• phụ tải nhiệt tính toán của hệ thống - Qsp. = 133 kw;
• thông số hệ thống - tg = 750С, t® = 600С;
• lưu lượng nước làm mát (tính toán) - Vco = 7,6 m3 / h;
• hệ thống sưởi ấm được kết nối với các nồi hơi thông qua một bộ tách thủy lực kiểu nằm ngang;
• việc tự động hóa từng lò hơi trong suốt cả năm duy trì nhiệt độ không đổi của chất làm mát ở đầu ra - tg = 800C;
• một bộ điều chỉnh chênh lệch áp suất tự động được lắp đặt ở đầu vào của mỗi nhà phân phối;
• Hệ thống cấp nhiệt từ các nhà phân phối được lắp ráp từ các ống nhựa kim loại, và việc cung cấp nhiệt cho các nhà phân phối được thực hiện bằng các ống thép (ống dẫn nước và khí).

Đường kính của các đoạn đường ống được chọn bằng cách sử dụng biểu đồ cho vận tốc nước làm mát cho trước là 0,4-0,5 m / s.

Trong phần 1, một van DN 65 được lắp đặt, điện trở của nó, theo thông tin của nhà sản xuất là 800 Pa.

Trong phần 1a, một bộ lọc có đường kính 65 mm và lưu lượng 55 m3 / h được lắp đặt. Sức đề kháng của phần tử này sẽ là:

0,1 x (G / kv) x 2 \ u003d 0,1 x (7581/55) x 2 \ u003d 1900 Pa.

Lực cản của van ba ngả dу = 40 mm và kv = 25 m3 / h sẽ là 9200 Pa.

Tương tự, việc tính toán các bộ phận còn lại của hệ thống cấp nhiệt của các nhà phân phối được thực hiện. Khi tính toán hệ thống sưởi ấm, vòng tuần hoàn chính được chọn từ nhà phân phối thông qua thiết bị sưởi ấm được tải nhiều nhất. Tính toán thủy lực được thực hiện theo hướng thứ nhất.

Tiêu thụ chất làm mát

Tiêu thụ chất làm mát

Để cho thấy cách tính toán thủy lực của hệ thống sưởi được thực hiện, chúng ta hãy lấy ví dụ một sơ đồ sưởi ấm đơn giản, bao gồm một nồi hơi sưởi ấm và các bộ tản nhiệt sưởi ấm với mức tiêu thụ nhiệt kilowatt. Và có 10 bộ tản nhiệt như vậy trong hệ thống.

Ở đây, điều quan trọng là phải phân chia chính xác toàn bộ sơ đồ thành các phần, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt một quy tắc - trong mỗi phần, đường kính của các đường ống không được thay đổi. Vì vậy, phần đầu tiên là một đường ống dẫn từ lò hơi đến lò sưởi thứ nhất. Phần thứ hai là một đường ống dẫn giữa bộ tản nhiệt thứ nhất và thứ hai

Và như thế

Phần thứ hai là một đường ống dẫn giữa bộ tản nhiệt thứ nhất và thứ hai. Và như thế

Vì vậy, phần đầu tiên là một đường ống dẫn từ lò hơi đến lò sưởi thứ nhất. Phần thứ hai là một đường ống dẫn giữa bộ tản nhiệt thứ nhất và thứ hai. Và như thế.

Quá trình truyền nhiệt xảy ra như thế nào và nhiệt độ của chất làm mát giảm như thế nào? Đi vào bộ tản nhiệt đầu tiên, chất làm mát tỏa ra một phần nhiệt, lượng nhiệt này giảm đi 1 kilowatt. Trong phần đầu tiên, tính toán thủy lực được thực hiện dưới 10 kilowatt. Nhưng trong phần thứ hai, nó đã dưới 9. Và cứ thế giảm dần.

Có một công thức mà bạn có thể tính toán tốc độ dòng chảy của chất làm mát:

G \ u003d (3,6 x Qch) / (với x (tr-to))

Qch là nhiệt tải tính toán của khu vực. Trong ví dụ của chúng tôi, đối với phần đầu tiên là 10 kW, đối với phần thứ hai là 9.

c là nhiệt dung riêng của nước, số chỉ không đổi và bằng 4,2 kJ / kg x C;

tr là nhiệt độ của chất làm mát ở lối vào mặt cắt;

là nhiệt độ của chất làm mát tại lối ra khỏi địa điểm.

… Và trong suốt thời gian tồn tại của hệ thống

Chúng tôi muốn hệ thống thủy lực hoạt động như bình thường trong suốt vòng đời của nó. Với TA SCOPE và TA Select, bạn có thể dễ dàng kiểm tra xem hệ thống có hoạt động bình thường hay không.

Trong dòng TA SCOPE, áp suất chênh lệch, 2 nhiệt độ, nhiệt độ chênh lệch và công suất được nhập vào. Để phân tích các dữ liệu đo được này, chúng được tải vào TA Select.

Sau thu thập dữ liệu cơ sở, xác định tổn thất nhiệt của ngôi nhà và công suất của bộ tản nhiệt, nó vẫn để thực hiện tính toán thủy lực của hệ thống sưởi. Thực hiện đúng, nó là một đảm bảo cho hoạt động chính xác, im lặng, ổn định và đáng tin cậy của hệ thống sưởi ấm. Hơn nữa, đó là một cách để tránh đầu tư vốn không cần thiết và chi phí năng lượng.

Tính thể tích của nước và dung tích của bình nở.

Để tính toán hiệu suất của bình giãn nở, điều bắt buộc đối với bất kỳ hệ thống sưởi ấm kiểu kín nào, bạn sẽ cần hiểu hiện tượng tăng thể tích của chất lỏng trong đó. Chỉ số này được ước tính có tính đến những thay đổi trong các đặc tính hoạt động chính, bao gồm cả sự dao động về nhiệt độ của nó. Trong trường hợp này, nó thay đổi trong một phạm vi rất rộng - từ nhiệt độ phòng +20 độ và lên đến các giá trị hoạt động trong khoảng 50-80 độ.

Sẽ có thể tính được thể tích của bình giãn nở mà không gặp những vấn đề không cần thiết, nếu bạn sử dụng một ước tính sơ bộ đã được chứng minh trong thực tế. Dựa trên kinh nghiệm vận hành thiết bị, theo đó thể tích của bình giãn nở xấp xỉ 1/10 tổng lượng nước làm mát lưu thông trong hệ thống.

Đồng thời, tất cả các yếu tố của nó đều được tính đến, bao gồm cả bộ tản nhiệt sưởi ấm (pin), cũng như áo nước của bộ phận lò hơi. Để xác định giá trị chính xác của chỉ số mong muốn, bạn sẽ cần lấy hộ chiếu của thiết bị đang sử dụng và tìm trong đó các mục liên quan đến công suất của pin và bình làm việc của lò hơi. Sau khi xác định, không khó để tìm ra lượng nước làm mát dư thừa trong hệ thống

Để làm điều này, trước tiên, diện tích mặt cắt ngang của ống polypropylene được tính toán, sau đó giá trị kết quả được nhân với chiều dài của đường ống. Sau khi tổng hợp cho tất cả các nhánh của hệ thống sưởi, các số được lấy từ hộ chiếu cho bộ tản nhiệt và lò hơi được thêm vào chúng. Một phần mười của tổng số sau đó được khấu trừ

Sau khi xác định, không khó để tìm ra dung dịch làm mát dư thừa trong hệ thống. Để làm điều này, trước tiên, diện tích mặt cắt ngang của ống polypropylene được tính toán, sau đó giá trị kết quả được nhân với chiều dài của đường ống. Sau khi tổng hợp cho tất cả các nhánh của hệ thống sưởi, các số được lấy từ hộ chiếu cho bộ tản nhiệt và lò hơi được thêm vào chúng. Một phần mười của tổng số sau đó được tính.

Các công cụ trong Menu chính của Valtec

Valtec, giống như bất kỳ chương trình nào khác, có một menu chính ở trên cùng.

Chúng tôi nhấp vào nút "Tệp" và trong menu con mở ra, chúng tôi thấy các công cụ tiêu chuẩn mà bất kỳ người dùng máy tính nào cũng biết từ các chương trình khác:

Chương trình "Máy tính", được tích hợp trong Windows, được khởi chạy - để thực hiện các phép tính:

Với sự trợ giúp của "Bộ chuyển đổi", chúng tôi sẽ chuyển đổi một đơn vị đo lường này sang một đơn vị đo lường khác:

Có ba cột ở đây:

Ở ngoài cùng bên trái, chúng tôi chọn đại lượng vật lý mà chúng tôi làm việc, ví dụ, áp suất. Ở cột giữa - đơn vị bạn muốn chuyển đổi (ví dụ: Pascals - Pa) và ở bên phải - mà bạn muốn chuyển đổi (ví dụ: thành môi trường kỹ thuật). Có hai dòng ở góc trên bên trái của máy tính, chúng tôi sẽ chuyển giá trị thu được trong quá trình tính toán vào dòng trên và chuyển đổi sang các đơn vị đo lường cần thiết sẽ được hiển thị ngay lập tức ở dòng dưới ... Nhưng chúng tôi sẽ nói về tất cả những điều này trong thời gian thích hợp, khi nói đến thực hành.

Trong thời gian chờ đợi, chúng ta tiếp tục làm quen với menu "Công cụ". Trình tạo biểu mẫu:

Điều này là cần thiết cho các nhà thiết kế thực hiện các dự án đặt hàng. Nếu chúng tôi chỉ sưởi ấm trong nhà của mình, thì chúng tôi không cần Máy tạo biểu mẫu.

Nút tiếp theo trong menu chính của chương trình Valtec là "Kiểu":

Nó là để kiểm soát sự xuất hiện của cửa sổ chương trình - nó điều chỉnh theo phần mềm được cài đặt trên máy tính của bạn. Đối với tôi, đây là một tiện ích không cần thiết, bởi vì tôi là một trong những người mà điều chính không phải là "cờ séc", mà là để đạt được điều đó. Và bạn quyết định cho chính mình.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các công cụ dưới nút này.

Trong "Khí hậu", chúng tôi chọn khu vực xây dựng:

Sự mất nhiệt trong ngôi nhà không chỉ phụ thuộc vào vật liệu của tường và các cấu trúc khác, mà còn phụ thuộc vào khí hậu của khu vực có tòa nhà. Do đó, các yêu cầu đối với hệ thống sưởi ấm phụ thuộc vào khí hậu.

Ở cột bên trái, chúng ta tìm khu vực mà chúng ta đang sống (cộng hòa, khu vực, khu vực, thành phố). Nếu nơi định cư của chúng ta không có ở đây, thì hãy chọn nơi gần nhất.

"Vật liệu".Dưới đây là các thông số của các vật liệu xây dựng khác nhau được sử dụng trong việc xây dựng nhà ở. Đó là lý do tại sao, khi thu thập dữ liệu ban đầu (xem các tài liệu thiết kế trước đó), chúng tôi liệt kê các vật liệu của tường, sàn, trần nhà:

Công cụ lỗ. Đây là thông tin về cửa đi và cửa sổ mở:

"Đường ống". Dưới đây là thông tin thu thập được về các thông số của ống được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm: kích thước bên trong và bên ngoài, hệ số trở lực, độ nhám của bề mặt bên trong:

Chúng ta sẽ cần điều này trong tính toán thủy lực - để xác định công suất của bơm tuần hoàn.

"Máy sưởi". Trên thực tế, không có gì ở đây ngoại trừ đặc điểm của những chất làm mát có thể được đổ vào hệ thống sưởi của ngôi nhà:

Các đặc điểm này là nhiệt dung, tỷ trọng, độ nhớt.

Nước không phải lúc nào cũng được sử dụng làm chất làm mát, nó xảy ra trường hợp chất chống đông được đổ vào hệ thống, mà dân gian thường gọi là “không đóng băng”. Chúng tôi sẽ nói về việc lựa chọn chất làm mát trong một bài báo riêng.

"Người tiêu dùng" để tính toán hệ thống sưởi ấm là không cần thiết, vì công cụ này để tính toán hệ thống cấp nước:

"KMS" (hệ số kháng cục bộ):

Bất kỳ thiết bị gia nhiệt nào (bộ tản nhiệt, van, bộ điều nhiệt, v.v.) đều tạo ra lực cản đối với chuyển động của chất làm mát, và các lực cản này phải được tính đến để chọn chính xác công suất của bơm tuần hoàn.

"Thiết bị theo DIN". Điều này, giống như "Người tiêu dùng", là về hệ thống cấp nước:

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Tính năng, ưu nhược điểm của hệ thống tuần hoàn chất làm mát tự nhiên và cưỡng bức cho hệ thống sưởi ấm:

Tổng hợp các tính toán của tính toán thủy lực, kết quả là chúng tôi nhận được các đặc tính vật lý cụ thể của hệ thống sưởi ấm trong tương lai.

Đương nhiên, đây là một sơ đồ tính toán đơn giản hóa cung cấp dữ liệu gần đúng về tính toán thủy lực cho hệ thống sưởi của một căn hộ hai phòng điển hình.

Bạn đang cố gắng thực hiện một cách độc lập tính toán thủy lực của hệ thống sưởi ấm? Hoặc có thể bạn không đồng ý với tài liệu được trình bày? Chúng tôi đang chờ nhận xét và câu hỏi của bạn - khối phản hồi nằm bên dưới.