Sıcak su dolaşımına dayalı ısıtma, özel bir ev düzenlemek için en yaygın seçenektir. Yetkili sistem tasarımı için, ağın tüm bölümlerindeki basıncı boru çaplarıyla bağlayan ısıtma sisteminin hidrolik hesaplaması adı verilen ön analiz sonuçlarına sahip olmak gerekir.
Sunulan makale, hesaplama tekniğini ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Eylem algoritmasını daha iyi anlamak için, belirli bir örnek kullanarak hesaplama prosedürünü inceledik.
Açıklanan diziye bağlı olarak, ana ünitenin optimum çapını, ısıtma cihazlarının sayısını, kazan gücünü ve etkili bireysel ısı tedarikini düzenlemek için gerekli diğer sistem parametrelerini belirlemek mümkün olacaktır.
Hidrolik hesaplama kavramı
Isıtma sistemlerinin teknolojik gelişiminde belirleyici faktör olağan enerji tasarrufu haline gelmiştir. Tasarruf etme isteği, ev için ısıtmanın tasarımı, malzeme seçimi, kurulum yöntemleri ve işletimi için daha dikkatli bir yaklaşım sağlar.
Bu nedenle, daireniz veya eviniz için benzersiz ve öncelikle ekonomik bir ısıtma sistemi oluşturmaya karar verirseniz, hesaplama ve tasarım kurallarını öğrenmenizi öneririz.
Resim Galerisi
Fotoğraf
Isıtma sistemlerinin karmaşıklığı
İki borulu sistemlerin dönüm noktası hesaplaması
Tek boru sistemlerinin hesaplanması için referans noktası
Isıtma için hesaplama özgüllüğü
Hesaplamadaki ilk eylemler
İkincil halkalar için hesaplama
Sistemin hidrolik hesaplamasını tanımlamadan önce, bir dairenin ve bir evin bireysel ısıtma sisteminin, büyük bir binanın merkezi ısıtma sistemine göre şartlı olarak daha yüksek bir büyüklük sırasına sahip olduğunu açıkça ve açıkça anlamanız gerekir.
Kişisel ısıtma sistemi, ısı ve enerji kavramlarına temelde farklı bir yaklaşıma dayanmaktadır.
Hidrolik hesaplamanın özü, soğutucu akış hızının gerçek parametrelere önemli bir yaklaşımla önceden ayarlanmamış olması, ancak boru çaplarının sistemin tüm halkalarındaki basınç parametreleriyle bağlanmasıyla belirlenmesidir.
Bu sistemlerin aşağıdaki parametrelere göre önemsiz bir şekilde karşılaştırılması yeterlidir.
- Merkezi ısıtma sistemi (kazan dairesi-daire) standart enerji türlerine dayanmaktadır - kömür, gaz. Otonom bir sistemde, yüksek bir özgül yanma ısısına veya birkaç sıvı, katı, granül malzemenin bir kombinasyonuna sahip olan hemen hemen her maddeyi kullanabilirsiniz.
- DSP geleneksel elemanlar üzerine inşa edilmiştir: metal borular, “beceriksiz” piller, kesme vanaları. Bireysel ısıtma sistemi çeşitli elemanları birleştirmenize izin verir: iyi ısı dağılımı olan çok bölümlü radyatörler, yüksek teknoloji termostatları, farklı boru türleri (PVC ve bakır), musluklar, fişler, bağlantı parçaları ve elbette kendi daha ekonomik kazanları, sirkülasyon pompaları.
- 20-40 yıl önce inşa edilmiş tipik bir panel evin dairesine giderseniz, ısıtma sisteminin, dairenin her odasında pencerenin altında 7 hücreli bir pilin yanı sıra tüm evden (yükselticiden) dikey bir boruya geldiğini görüyoruz. üstünde / altında komşular. İster otonom bir ısıtma sistemi (ASO) olsun, apartman sakinlerinin bireysel isteklerini dikkate alarak herhangi bir karmaşıklıkta bir sistem oluşturmanıza izin verir.
- DSP'den farklı olarak, ayrı bir ısıtma sistemi iletim, enerji tüketimi ve ısı kaybını etkileyen oldukça etkileyici bir parametre listesini dikkate alır. Ortam sıcaklığı, tesislerde gerekli sıcaklık aralığı, odanın alanı ve hacmi, pencere ve kapı sayısı, tesislerin amacı vb.
Bu nedenle, ısıtma sisteminin (GRSO) hidrolik hesaplaması, boru çapı, radyatör ve vana sayısı gibi parametreler hakkında kapsamlı bilgi sağlayan ısıtma sisteminin hesaplanan karakteristik koşullarının bir kümesidir.
Bu tip radyatör, Sovyet sonrası alanda çoğu panel evine kuruldu. Malzemeden tasarruf ve “yüzünde” bir tasarım fikrinin olmaması
GRSO, sıcak suyu ısıtma sisteminin (radyatörler) son elemanlarına taşımak için doğru halka su pompasını (ısıtma kazanı) seçmenize ve sonunda, evin ısınmasına yönelik finansal yatırımları doğrudan etkileyen en dengeli sisteme sahip olmanıza izin verir.
DSP için başka bir ısıtma radyatörü tipi. Bu, çok sayıda kenara sahip olabilen daha çok yönlü bir üründür. Böylece ısı transfer alanını artırabilir veya azaltabilirsiniz
Hesaplama adımlarının sırası
Isıtma sisteminin hesaplanması hakkında konuşursak, bu prosedürün tasarım açısından en belirsiz ve önemli olduğunu belirtiyoruz.
Hesaplamayı yapmadan önce, gelecekteki sistemin ön analizini yapmanız gerekir, örneğin:
- dairenin tüm odalarına ve özellikle her odaya ısı dengesini ayarlamak;
- termostatları, vanaları ve basınç regülatörlerini seçin;
- radyatörleri, ısı transfer yüzeylerini, ısı transfer panellerini seçin;
- maksimum ve minimum ısı taşıyıcı tüketimi ile sistem alanlarını saptar.
Ek olarak, soğutucuyu taşımak için genel şemayı belirlemek gerekir: dolu ve küçük bir devre, tek borulu bir sistem veya iki borulu bir ana.
Hidrolik hesaplamanın bir sonucu olarak, aşağıdaki sorulara cevap veren hidrolik sistemin birkaç önemli özelliğini elde ederiz:
- ısıtma kaynağının gücü ne olmalıdır;
- soğutucunun akış hızı ve hızı nedir;
- ısı boru hattının ana boru hattının hangi çapına ihtiyaç duyulduğu;
- olası ısı kayıpları ve soğutucunun kendisinin kütlesi nelerdir.
Hidrolik hesaplamanın bir diğer önemli yönü, düzenleyici cihazlar kullanılarak aşırı termal koşullar sırasında sistemin tüm parçalarının (dallarının) denge (bağlama) prosedürüdür.
Birkaç ana ısıtma ürünü türü vardır: dökme demir ve alüminyum çok bölümlü, çelik panel, bimetal radyatörler ve koruyucular. Ancak en yaygın olanları alüminyum çok bölümlü radyatörlerdir
Boru hattının yerleşim alanı, boru hattının kendisinin sabit bir çapının yanı sıra odaların ısı dengesinin formülü ile belirlenen, değişmeyen bir sıcak su akışı olan bir bölümdür. Tasarım bölgelerinin listesi bir pompadan veya ısı kaynağından başlar.
Örneğin başlangıç koşulları
Hidrolik yanlış hesaplamanın tüm detaylarının daha spesifik bir açıklaması için, geleneksel bir mahfazaya özel bir örnek alıyoruz. Toplam 65.54 m alana sahip, bir panel evin 2 odalı klasik bir dairesine sahibiz2iki oda, bir mutfak, ayrı tuvalet ve banyo, çift koridor, ikiz balkon bulunmaktadır.
Devreye aldıktan sonra dairenin hazır olup olmadığı hakkında aşağıdaki bilgileri aldık. Açıklanan daire, monolitik betonarme yapılardan yapılmış macun ve astarlı duvarlar, iki odacıklı camlı profil pencereler, tir preslenmiş iç kapılar ve banyo zeminindeki seramik karoları içerir.
Dört girişi olan tipik bir 9 katlı panel ev. Her katta 3 daire vardır: bir 2 odalı ve iki 3 odalı. Daire beşinci katta yer almaktadır
Buna ek olarak, sunulan konut zaten bakır kablolama, dağıtıcılar ve ayrı bir kapak, gaz sobası, banyo, lavabo, tuvalet, ısıtmalı havlu askısı, lavabo ile donatılmıştır.
Ve en önemlisi, oturma odaları, banyo ve mutfak zaten alüminyum ısıtma radyatörlerine sahiptir. Borular ve kazan ile ilgili soru açıktır.
Veriler nasıl toplanır
Sistemin hidrolik hesaplaması çoğunlukla odanın alanı üzerindeki ısınmanın hesaplanması ile ilgili hesaplamalara dayanmaktadır.
Bu nedenle, aşağıdaki bilgilere sahip olmalısınız:
- her bir odanın alanı;
- pencere ve kapı konektörlerinin boyutları (iç kapıların ısı kaybı üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur);
- iklim koşulları, bölgenin özellikleri.
Aşağıdaki verilerden yola çıkacağız. Ortak salon alanı 18.83 m2, yatak odası - 14.86 m2, mutfak - 10.46 m2, balkon - 7.83 m2 (miktar), koridor - 9.72 m2 (miktar), banyo - 3.60 m2, tuvalet - 1.5 m2. Giriş kapıları - 2.20 m2, ortak salonun pencere ekranı - 8.1 m2, yatak odası penceresi - 1,96 m2, mutfak penceresi - 1.96 m2.
Dairenin duvarlarının yüksekliği 2 metre 70 cm, dış duvarlar B7 sınıfı beton artı 300 mm kalınlığında iç sıvadan yapılmıştır. İç duvarlar ve bölmeler - 120 mm rulman, sıradan - 80 mm. Zemin ve buna göre, B15 sınıfı beton plakaların tavanı, kalınlığı 200 mm.
Bu dairenin düzeni, odalarda ortalama 20-22⁰C sıcaklık sağlayacak olan mutfak, yatak odası ve ortak odadan geçen tek bir ısıtma dalı oluşturma fırsatı sunmaktadır (+)
Çevre ne olacak? Daire, küçük bir kasaba mikro bölgelerinin ortasında bulunan evde yer almaktadır. 130-150 m rakımdaki belirli bir ovada yer alan il, serin kışları ve oldukça sıcak yazları ile ılıman kıtasaldır.
Yıllık ortalama sıcaklık + 7,6 ° C. Ocak ayında ortalama sıcaklık -6.6 olup yılın en düşük ortalamasıdır. + 18.7 ° C. Rüzgar - 3.5 m / s, ortalama nem -% 74, yağış 569 mm.
Bölgenin iklim koşullarını analiz ederken, dairenin ısıtma sisteminin ayarlanması için özel gereksinimi etkileyen çok çeşitli sıcaklıklarla uğraştığımıza dikkat edilmelidir.
Isı jeneratör gücü
Isıtma sisteminin ana bileşenlerinden biri bir kazandır: elektrik, gaz, kombine - bu aşamada önemli değil. Ana özelliği bizim için önemli olduğundan - güç, yani, ısıtma için harcanacak zaman birimi başına enerji miktarı.
Kazanın gücü aşağıdaki formülle belirlenir:
W kazan = (S odası * W işi) / 10,
Nerede:
- Sroom - tüm odalarda ısıtma gerektiren alanların toplamı;
- Yaptı - yerin iklim koşullarını dikkate alarak spesifik güç (bu yüzden bölgenin iklimini bilmek gerekliydi).
Karakteristik nedir, farklı iklim bölgeleri için aşağıdaki verilere sahibiz:
- kuzey bölgeleri - 1,5 - 2 kW / m2;
- merkezi bölge - 1 - 1,5 kW / m2;
- güney bölgeleri - 0,6 - 1 kW / m2.
Bu rakamlar oldukça keyfi olmakla birlikte, yine de apartman ısıtma sistemi üzerindeki çevresel etki ile ilgili net bir sayısal cevap vermektedir.
Bu harita farklı sıcaklık koşullarına sahip iklim bölgelerini göstermektedir. Muhafazanın bölgeye göre konumu ve bir metre kare kW enerji ısıtmak için ne kadar harcamanız gerektiği (+)
Isıtılacak dairenin toplam alanı dairenin toplam alanına eşittir ve yani 65.54-1.80-6.03 = 57.71 m2'ye (eksi balkon) eşittir. Kışları soğuk olan merkezi bölge için kazanın özgül gücü 1,4 kW / m2'dir. Böylece, örneğimizde, ısıtma kazanının tasarım gücü 8.08 kW'a eşittir.
Dinamik sıvı parametreleri
Hesaplamaların bir sonraki aşamasına geçiyoruz - soğutucu tüketiminin analizi. Çoğu durumda, apartman ısıtma sistemi diğer sistemlerden farklıdır - bunun nedeni ısıtma panellerinin sayısı ve boru hattının uzunluğudur. Basınç, sistem boyunca dikey olarak akışın ek bir "itici gücü" olarak kullanılır.
Özel tek ve çok katlı binalarda, eski panel tipi apartmanlar, yüksek basınçlı ısıtma sistemleri kullanılır, bu da ısı serbest bırakan maddenin dallı, çok halkalı bir ısıtma sisteminin tüm bölümlerine taşınmasını ve suyun binanın tüm yüksekliğine (14. kata kadar) yükseltilmesini sağlar.
Aksine, otonom ısıtmalı sıradan bir 2 veya 3 odalı daire, sistemin çeşitli halkalarına ve dallarına sahip değildir, üçten fazla devre içermez.
Bu, soğutucu akışkanın doğal su akışı işlemi kullanılarak taşındığı anlamına gelir. Ancak sirkülasyon pompalarını da kullanabilirsiniz, ısıtma bir gaz / elektrikli kazan tarafından sağlanır.
100 m'nin üzerindeki odaları ısıtmak için bir sirkülasyon pompası kullanmanızı öneririz2. Pompa hem kazandan önce hem de sonra monte edilebilir, ancak genellikle “dönüş” konur - daha düşük taşıyıcı sıcaklığı, daha az hava beslemesi, daha uzun pompa ömrü
Isıtma sistemlerinin tasarımı ve kurulumundaki uzmanlar, soğutucu hacminin hesaplanması açısından iki ana yaklaşım belirler:
- Sistemin gerçek kapasitesine göre. İstisnasız, sıcak su akışının akacağı boşlukların hacmi özetlenir: bireysel boru bölümlerinin toplamı, radyatör bölümleri vb. Ancak bu oldukça zaman alıcı bir seçenektir.
- Kazan gücü ile. Burada, uzmanların görüşleri çok fazla saptı, bazıları 10, diğerleri kazanın birim kapasitesi başına 15 litre.
Pragmatik bir bakış açısından, ısıtma sisteminin muhtemelen sadece oda için sıcak su sağlamakla kalmayacağı, aynı zamanda banyo / duş, lavabo, lavabo ve kurutucu için suyu ve belki de bir hidromasaj veya jakuzi için ısınacağı dikkate alınmalıdır. Bu seçenek daha basittir.
Bu nedenle, bu durumda, birim güç başına 13,5 litre takmanızı öneririz. Bu sayının kazan gücü (8.08 kW) ile çarpılmasıyla, tahmini su kütlesi hacmini alıyoruz - 109.08 litre.
Sistemdeki soğutucu akışkanın hesaplanan hızı, ısıtma sistemi için belirli bir boru çapı seçmenize izin veren parametredir.
Aşağıdaki formülle hesaplanır:
V = (0,86 * G * k) / t-ila,
Nerede:
- W - kazan gücü;
- t - verilen suyun sıcaklığı;
- için - dönüş devresindeki su sıcaklığı;
- k - kazan verimliliği (gaz kazanı için 0.95).
Formülde hesaplanan verileri değiştirerek, aşağıdakilere sahibiz: (0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 = 6601.36 / 20 = 330kg / s. Böylece, bir saat içinde, 330 l soğutucu (su) sistemde hareket eder ve sistemin kapasitesi yaklaşık 110 l'dir.
Boru çapının belirlenmesi
Isıtma borularının çapının ve kalınlığının nihai olarak belirlenmesi için, ısı kaybı konusunu tartışmaya devam etmektedir.
Maksimum ısı miktarı odayı duvarlardan bırakır -% 40'a kadar, pencerelerden -% 15, zemin -% 10, tavan / çatıdan diğer her şey. Daire esas olarak pencereler ve balkon modülleri nedeniyle kayıplarla karakterizedir
Isıtmalı odalarda birkaç tip ısı kaybı vardır:
- Boru basınç kaybı. Bu parametre, boru içindeki (üretici tarafından sağlanan) belirli sürtünme kaybının çarpımı ile toplam boru uzunluğu arasında doğru orantılıdır. Ancak mevcut görev göz önüne alındığında, bu tür kayıplar göz ardı edilebilir.
- Yerel boru dirençlerinde kafa kaybı - Bağlantı parçaları ve iç donanımdaki ısı maliyetleri. Ancak sorunun koşulları, az sayıda montaj dirseği ve radyatör sayısı göz önüne alındığında, bu tür kayıplar ihmal edilebilir.
- Dairenin bulunduğu yere bağlı ısı kayıpları. Başka bir ısı maliyeti türü vardır, ancak bunlar binanın geri kalanına göre odanın konumu ile daha ilgilidir. Evin ortasında bulunan ve diğer dairelerle birlikte sol / sağ / üst / alt tarafa bitişik sıradan bir daire için, yan duvarlardan, tavandan ve zeminden ısı kaybı pratik olarak “0” a eşittir.
Kayıpları sadece dairenin önünden - balkon ve ortak odanın merkezi penceresi - dikkate alabilirsiniz. Ancak bu soru, radyatörlerin her birine 2-3 bölüm eklenmesi nedeniyle kapatılmaktadır.
Boru çapının değeri, soğutucu akışkanın akışına ve ısıtma ana devresindeki dolaşım hızına göre seçilir.
Yukarıdaki bilgileri analiz ederek, ısıtma sistemindeki hesaplanan sıcak su hızı için, su parçacıklarının boru duvarına göre 0.3-0.7 m / s'lik yatay bir pozisyonda çizelgesel hareket hızının bilindiğini belirtmek gerekir.
Ustaya yardımcı olmak için, bir ısıtma sisteminin tipik bir hidrolik hesaplaması için hesaplamaların kontrol listesini sunuyoruz:
- veri toplama ve kazan gücünün hesaplanması;
- soğutma sıvısının hacmi ve hızı;
- ısı kaybı ve boru çapı.
Bazen yanlış hesaplama yaparken, soğutucunun hesaplanan hacmini bloke etmek için yeterince büyük bir boru çapı elde edebilirsiniz. Bu sorun, kazanın yer değiştirmesini artırarak veya ek bir genleşme tankı eklenerek çözülebilir.
Web sitemizde ısıtma sisteminin hesaplanmasına ayrılmış bir makale bloğu var, okumanızı tavsiye ediyoruz:
- Bir ısıtma sisteminin termal hesaplanması: bir sistemdeki yükün nasıl doğru bir şekilde hesaplanacağı
- Su ısıtmasının hesaplanması: formüller, kurallar, uygulama örnekleri
- Bir binanın termoteknik hesaplaması: hesaplama yapmak için spesifikler ve formüller + pratik örnekler
Isıtma ortamı için doğal ve zorlamalı sirkülasyon sistemlerinin özellikleri, avantajları ve dezavantajları:
Hidrolik hesaplamayı özetlemek gerekirse, gelecekteki ısıtma sisteminin belirli fiziksel özelliklerini elde ettik.
Doğal olarak, bu, tipik bir iki odalı dairenin ısıtma sistemi için hidrolik hesaplama ile ilgili yaklaşık verileri veren basitleştirilmiş bir hesaplama şemasıdır.
Isıtma sisteminin hidrolik bir hesaplamasını bağımsız olarak yapmaya mı çalışıyorsunuz? Ya da belki belirtilen malzemeye katılmıyorlar mı? Yorumlarınızı ve sorularınızı bekliyoruz - geri bildirim bloğu aşağıda yer almaktadır.