חישוב הידראולי של מערכת החימום על דוגמה ספציפית

משוואות בסיסיות של חישוב הידראולי של צינור גז

כדי לחשב את תנועת הגז בצינורות, נלקחים ערכי קוטר הצינור, צריכת הדלק ואובדן הלחץ. מחושב בהתאם לאופי התנועה. עם למינרי - החישובים נעשים באופן מתמטי אך ורק לפי הנוסחה:

Р1 – Р2 = ∆Р = (32*μ*ω*L)/D2 ק"ג/מ"ר (20), כאשר:

• ∆Р – kgm2, אובדן ראש עקב חיכוך;
• ω - m/s, מהירות דלק;
• D - m, קוטר צינור;
• L - מ', אורך צינור;
• μ הוא ק"ג שניות/מ"ר, צמיגות הנוזל.

עם תנועה סוערת, אי אפשר ליישם חישובים מתמטיים מדויקים בגלל האקראיות של התנועה. לכן, נעשה שימוש במקדמים שנקבעו בניסוי.

מחושב לפי הנוסחה:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), כאשר:

• P1 ו-P2 הם לחצים בתחילת ובסוף הצינור, ק"ג/מ"ר;
• λ הוא מקדם הגרר חסר הממדים;
• ω - m/sec, המהירות הממוצעת של זרימת הגז על קטע הצינור;
• ρ – ק"ג/מ"ק, צפיפות דלק;
• D - מ', קוטר צינור;
• g – m/sec2, תאוצה עקב כוח הכבידה.

וידאו: היסודות של חישוב הידראולי של צינורות גז

מבחר שאלות

• מיכאיל, ליפטסק - באילו דיסקים לחיתוך מתכת יש להשתמש?
• איוון, מוסקבה - מהו ה-GOST של פלדה מגולגלת מתכת?
• Maksim, Tver — מהם המתלים הטובים ביותר לאחסון מוצרי מתכת מגולגלים?
• ולדימיר, נובוסיבירסק - מה המשמעות של עיבוד קולי של מתכות ללא שימוש בחומרים שוחקים?
• ולרי, מוסקבה - איך לזייף סכין ממיסב במו ידיך?
• סטניסלב, וורונז' - איזה ציוד משמש לייצור תעלות אוויר מפלדה מגולוונת?

איך לעבוד ב-EXCEL

השימוש בגיליונות אלקטרוניים של Excel נוח מאוד, שכן תוצאות החישוב ההידראולי מצטמצמות תמיד לטופס טבלאי. מספיק לקבוע את רצף הפעולות ולהכין נוסחאות מדויקות.

הזנת נתונים ראשוניים

תא נבחר והוזנה ערך. כל שאר המידע פשוט נלקח בחשבון.

תָא	ערך	משמעות, ייעוד, יחידת ביטוי
D4	45,000	צריכת מים G ב-t/h
D5	95,0	פח טמפרטורת הכניסה ב-°C
D6	70,0	טמפרטורת היציאה ב-°C
D7	100,0	קוטר פנימי d, מ"מ
D8	100,000	אורך, L ב-m
D9	1,000	חספוס צינור שווה ערך ∆ במ"מ
D10	1,89	כמות הסיכויים התנגדויות מקומיות - Σ(ξ)

• הערך ב-D9 נלקח מהספרייה;
• הערך ב-D10 מאפיין את ההתנגדות בריתוכים.

נוסחאות ואלגוריתמים

אנו בוחרים את התאים ומכניסים את האלגוריתם, כמו גם את הנוסחאות של הידראוליקה תיאורטית.

תָא	אַלגוֹרִיתְם	נוּסחָה	תוֹצָאָה	ערך התוצאה
D12	!שְׁגִיאָה! D5 אינו מכיל מספר או ביטוי	tav=(tin+tout)/2	82,5	טמפרטורת מים ממוצעת ב-°C
D13	!שְׁגִיאָה! D12 אינו מכיל מספר או ביטוי	n=0.0178/(1+0.0337*tav+0.000221*tav2)	0,003368	מקדם קינמטי. צמיגות מים - n, cm2/s ב-tav
D14	!שְׁגִיאָה! D12 אינו מכיל מספר או ביטוי	ρ=(-0.003*tav2-0.1511*tav+1003, 1)/1000	0,970	צפיפות ממוצעת של מים ρ, t/m3 ב-tav
D15	!שְׁגִיאָה! D4 אינו מכיל מספר או ביטוי	G'=G*1000/(ρ*60)	773,024	צריכת מים G', l/min
D16	!שְׁגִיאָה! D4 אינו מכיל מספר או ביטוי	v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600)	1,640	מהירות מים v, m/s
D17	!שְׁגִיאָה! D16 אינו מכיל מספר או ביטוי	Re=v*d*10/n	487001,4	מספר ריינולדס Re
D18	!שְׁגִיאָה! תא D17 אינו קיים	λ=64/Re ב-Re≤2320 λ=0.0000147*Re ב-2320≤Re≤4000 λ=0.11*(68/Re+∆/d)0.25 ב-Re≥4000	0,035	מקדם חיכוך הידראולי λ
D19	!שְׁגִיאָה! תא D18 אינו קיים	R=λ*v2*ρ*100/(2*9.81*d)	0,004645	אובדן לחץ חיכוך ספציפי R, kg/(cm2*m)
D20	!שְׁגִיאָה! תא D19 אינו קיים	dPtr=R*L	0,464485	אובדן לחץ חיכוך dPtr, kg/cm2
D21	!שְׁגִיאָה! תא D20 אינו קיים	dPtr=dPtr*9.81*10000	45565,9	ו-Pa בהתאמה D20
D22	!שְׁגִיאָה! D10 אינו מכיל מספר או ביטוי	dPms=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9.81*10)	0,025150	אובדן לחץ בהתנגדויות מקומיות dPms בק"ג/סמ"ר
D23	!שְׁגִיאָה! תא D22 אינו קיים	dPtr \u003d dPms * 9.81 * 10000	2467,2	ו-Pa בהתאמה D22
D24	!שְׁגִיאָה! תא D20 אינו קיים	dP=dPtr+dPms	0,489634	אובדן לחץ משוער dP, kg/cm2
D25	!שְׁגִיאָה! תא D24 אינו קיים	dP=dP*9.81*10000	48033,1	ו-Pa בהתאמה D24
D26	!שְׁגִיאָה! תא D25 אינו קיים	S=dP/G2	23,720	מאפיין התנגדות S, Pa/(t/h)2

• ערך D15 מחושב מחדש בליטרים, כך שקל יותר לתפוס את קצב הזרימה;
• תא D16 - הוסף עיצוב לפי התנאי: "אם v אינו נופל בטווח של 0.25 ... 1.5 מ'/ש', אז הרקע של התא אדום / הגופן לבן."

עבור צינורות עם הפרש גובה בין הכניסה והיציאה, מתווסף לחץ סטטי לתוצאות: 1 ק"ג / ס"מ ל-10 מ'.

רישום תוצאות

ערכת הצבעים של המחבר נושאת עומס פונקציונלי:

• תאים בצבע טורקיז בהיר מכילים את הנתונים המקוריים - ניתן לשנותם.
• תאים ירוקים בהירים הם קבועי קלט או נתונים שאינם נתונים לשינויים מעטים.
• תאים צהובים הם חישובי עזר ראשוניים.
• תאים צהובים בהירים הם תוצאות של חישובים.
• גופנים:
  • כחול - נתונים ראשוניים;
  • שחור - תוצאות ביניים/לא עיקריות;
  • אדום - התוצאות העיקריות והסופיות של החישוב ההידראולי.

תוצאות בגיליון אלקטרוני של אקסל

דוגמה מאלכסנדר וורוביוב

דוגמה לחישוב הידראולי פשוט באקסל עבור קטע צינור אופקי.

נתונים ראשוניים:

• אורך צינור 100 מטר;
• ø108 מ"מ;
• עובי דופן 4 מ"מ.

טבלת תוצאות חישוב התנגדויות מקומיות

מסבך חישובים שלב אחר שלב באקסל, טוב יותר לשלוט בתיאוריה ולחסוך חלקית בעבודת העיצוב. הודות לגישה מוכשרת, מערכת החימום שלך תהפוך לאופטימלית מבחינת עלויות והעברת חום.

חישוב קוטר הצינורות של מערכת החימום

חישוב זה מבוסס על מספר פרמטרים. ראשית עליך להגדיר תפוקת החום של מערכת החימום, ואז לחשב באיזו מהירות נוזל הקירור - מים חמים או סוג אחר של נוזל קירור - יעבור דרך הצינורות. זה יעזור לבצע חישובים בצורה מדויקת ככל האפשר ולמנוע אי דיוקים.

חישוב הספק של מערכת החימום

החישוב נעשה לפי הנוסחה. כדי לחשב את עוצמת מערכת החימום, עליך להכפיל את נפח החדר המחומם במקדם איבוד החום ובהפרש בין טמפרטורת החורף בתוך החדר ומחוצה לו, ולאחר מכן לחלק את הערך המתקבל ב-860.

אם יש לבניין פרמטרים סטנדרטיים, אז ניתן לבצע את החישוב בסדר הממוצע.

כדי לקבוע את הטמפרטורה המתקבלת, הטמפרטורה החיצונית הממוצעת בעונת החורף והטמפרטורה הפנימית חייבות להיות לא פחות מזו המווסתת על ידי דרישות סניטריות.

מהירות נוזל קירור במערכת

על פי התקנים, מהירות התנועה של נוזל הקירור דרך צינורות החימום צריכה עולה על 0.2 מטר לשנייה. דרישה זו נובעת מכך שבמהירות תנועה נמוכה יותר משתחרר אוויר מהנוזל, מה שמוביל לנעילות אוויר שעלולות לשבש את פעולת מערכת החימום כולה.

רמת המהירות העליונה לא תעלה על 1.5 מטר לשנייה, מכיוון שכך עלול לגרום לרעש במערכת.

באופן כללי, רצוי לשמור על מחסום מהירות בינונית על מנת להגביר את הסירקולציה ובכך להגביר את תפוקת המערכת. לרוב, משאבות מיוחדות משמשות כדי להשיג זאת.

חישוב קוטר הצינור של מערכת החימום

החלפת כל מערכת הצנרת.

קוטר הצינור מחושב באמצעות נוסחה מיוחדת.זה כולל:

• קוטר רצוי
• כוח תרמי של המערכת
• מהירות נוזל קירור
• ההבדל בין טמפרטורות האספקה ​​והחזרה של מערכת החימום.

הפרש טמפרטורה זה חייב להיבחר על סמך דרישות כניסה(לא פחות מ-95 מעלות) ובקו החזרה (ככלל, זה 65-70 מעלות). בהתבסס על זה, הפרש הטמפרטורה נלקח בדרך כלל כ-20 מעלות.

הכנת החישוב

לביצוע חישוב איכותי ומפורט יש להקדים מספר צעדי הכנה ליישום לוחות החישוב. חלק זה יכול להיקרא איסוף מידע לחישוב. בהיותו החלק הקשה ביותר בתכנון של מערכת חימום מים, חישוב ההידראוליקה מאפשר לך לתכנן במדויק את כל העבודה שלה. הנתונים המוכנים חייבים להכיל את הגדרת מאזן החום הנדרש של המתחם שיחומם על ידי מערכת החימום המתוכננת.

בפרויקט, החישוב מתבצע תוך התחשבות בסוג מכשירי החימום הנבחרים, עם משטחי חילופי חום מסוימים והצבתם בחדרים מחוממים, אלו יכולים להיות סוללות של חלקי רדיאטור או סוגים אחרים של מחליפי חום. נקודות המיקום שלהם מצוינות בתוכניות הקומה של הבית או הדירה.

נקודות קיבוע למכשירי חימום,

לאחר קביעת התצורה הנדרשת של המערכת בתוכנית, יש לשרטט אותה בהקרנה אקסונומטרית עבור כל הקומות. בתכנית כזו, לכל דוד מוקצה מספר, הכוח התרמי המרבי מצוין. אלמנט חשוב, המצוין גם עבור התקן תרמי בתרשים, הוא האורך המשוער של קטע הצינור לחיבורו.

סימון וצו ביצוע

התוכניות חייבות לציין בהכרח טבעת מחזור קבועה מראש, הנקראת הראשית. זהו בהכרח מעגל סגור, כולל כל חלקי צינור המערכת עם קצב זרימת נוזל הקירור הגבוה ביותר. עבור מערכות דו-צינוריות, מקטעים אלו עוברים מהדוד (מקור אנרגיה תרמית) למכשיר התרמי המרוחק ביותר ובחזרה לדוד. עבור מערכות חד-צינוריות, נלקח קטע מהענף - העלייה והגב.

יחידת החישוב היא קטע צינור עם קוטר וזרם קבועים (קצב זרימה) של נושא האנרגיה התרמית. ערכו נקבע על סמך מאזן החום של החדר. סדר מסוים של ייעוד של מקטעים כאלה אומץ, החל מהדוד (מקור חום, מחולל אנרגיה תרמית), הם ממוספרים. אם יש סניפים מקו האספקה ​​של הצינור, ייעודם נעשה באותיות גדולות לפי סדר אלפביתי. אותה אות עם קו מציינת את נקודת האיסוף של כל סניף בצינור הראשי החוזר.

בייעוד תחילת הענף של מכשירי חימום, מצוין מספר הרצפה (מערכות אופקיות) או הענף - riser (אנכי). אותו מספר, אבל עם שבץ, ממוקם בנקודת החיבור שלהם לקו ההחזרה לאיסוף זרימות נוזל קירור. ביחד, ייעודים אלה מהווים את המספר של כל ענף של הקטע המחושב.המספור הוא עם כיוון השעון מהפינה השמאלית העליונה של התוכנית. על פי התכנית נקבע גם אורך כל ענף, הטעות אינה עולה על 0.1 מ'.

מבלי להיכנס לפרטים, יש לומר כי חישובים נוספים מאפשרים לקבוע את קטרי הצינורות של כל חלק של מערכת החימום, את אובדן הלחץ עליהם, ולאזן הידראולית את כל טבעות המחזור במערכות מורכבות לחימום מים.

קביעת קוטר הצינור

כדי לקבוע לבסוף את הקוטר והעובי של צינורות החימום, נותר לדון בנושא איבוד החום.

כמות החום המרבית יוצאת מהחדר דרך הקירות - עד 40%, דרך החלונות - 15%, הרצפה - 10%, כל השאר דרך התקרה/גג. הדירה מאופיינת בהפסדים בעיקר דרך חלונות ומודולי מרפסת.

ישנם מספר סוגים של איבוד חום בחדרים מחוממים:

1. אובדן לחץ זרימה בצינור. פרמטר זה עומד ביחס ישר לתוצר של אובדן החיכוך הספציפי בתוך הצינור (המסופק על ידי היצרן) ולאורך הכולל של הצינור. אבל בהתחשב במשימה הנוכחית, אפשר להתעלם מהפסדים כאלה.
2. אובדן ראש על התנגדויות צינור מקומיות - עלויות חום על אביזרי ובתוך הציוד. אבל בהתחשב בתנאי הבעיה, מספר קטן של עיקולים מתאימים ומספר הרדיאטורים, ניתן להזניח הפסדים כאלה.
3. איבוד חום לפי מיקום הדירה. ישנו סוג נוסף של עלות חום, אך היא קשורה יותר למיקום החדר ביחס לשאר הבניין. עבור דירה רגילה, הממוקמת באמצע הבית וצמודה משמאל / ימין / למעלה / למטה עם דירות אחרות, הפסדי חום דרך הקירות הצדדיים, התקרה והרצפה כמעט שווים ל- "0".

אתה יכול לקחת בחשבון את ההפסדים רק דרך החלק הקדמי של הדירה - המרפסת והחלון המרכזי של החדר המשותף. אבל שאלה זו נסגרת על ידי הוספת 2-3 קטעים לכל אחד מהרדיאטורים.

ערך קוטר הצינור נבחר על פי קצב הזרימה של נוזל הקירור ומהירות המחזור שלו בראש החימום

בניתוח המידע לעיל, ראוי לציין כי עבור המהירות המחושבת של מים חמים במערכת החימום, ידועה מהירות התנועה הטבלאית של חלקיקי מים ביחס לקיר הצינור במצב אופקי של 0.3-0.7 מ' / שניות.

כדי לעזור לאשף, אנו מציגים את מה שנקרא רשימת בדיקה לביצוע חישובים לחישוב הידראולי טיפוסי של מערכת חימום:

• איסוף נתונים וחישוב כוח הדוד;
• נפח ומהירות של נוזל הקירור;
• איבוד חום וקוטר הצינור.

לפעמים, בעת חישוב, ניתן להשיג קוטר צינור גדול מספיק כדי לחסום את הנפח המחושב של נוזל הקירור. ניתן לפתור בעיה זו על ידי הגדלת קיבולת הדוד או הוספת מיכל הרחבה נוסף.

באתר שלנו יש בלוק מאמרים המוקדש לחישוב מערכת החימום, אנו ממליצים לך לקרוא:

1. חישוב תרמי של מערכת החימום: כיצד לחשב נכון את העומס על המערכת
2. חישוב חימום מים: נוסחאות, כללים, דוגמאות ליישום
3. חישוב הנדסי תרמי של בניין: פרטים ונוסחאות לביצוע חישובים + דוגמאות מעשיות

כוח מחולל חום

אחד המרכיבים העיקריים של מערכת החימום הוא דוד: חשמל, גז, משולב - בשלב זה זה לא משנה. מכיוון שחשוב לנו המאפיין העיקרי שלו - כוח, כלומר כמות האנרגיה ליחידת זמן שתבזבז לחימום.

הספק של הדוד עצמו נקבע על ידי הנוסחה שלהלן:

Wboiler = (Sroom*Wspecific) / 10,

איפה:

• Sroom - סכום השטחים של כל החדרים הדורשים חימום;
• Wspecific - כוח ספציפי, תוך התחשבות בתנאי האקלים של המיקום (לכן היה צורך לדעת את האקלים של האזור).

באופן אופייני, עבור אזורי אקלים שונים יש לנו את הנתונים הבאים:

• אזורים צפוניים - 1.5 - 2 קילוואט / מ"ר;
• אזור מרכזי - 1 - 1.5 קילוואט / מ"ר;
• אזורים דרומיים - 0.6 - 1 קילוואט / מ"ר.

נתונים אלה מותנים למדי, אך עם זאת הם נותנים תשובה מספרית ברורה לגבי השפעת הסביבה על מערכת החימום של דירה.

מפה זו מציגה אזורי אקלים עם משטרי טמפרטורה שונים. זה תלוי במיקום הדיור ביחס לאזור כמה אתה צריך להוציא על חימום מטר לכל קילוואט מרובע של אנרגיה (+)

כמות שטח הדירה שצריך לחמם שווה לשטח הכולל של הדירה ושווה, כלומר 65.54-1.80-6.03 = 57.71 מ"ר (בניכוי המרפסת). ההספק הספציפי של הדוד עבור אזור המרכז עם חורפים קרים הוא 1.4 קילוואט/מ"ר. לפיכך, בדוגמה שלנו, ההספק המחושב של דוד החימום שווה ערך ל-8.08 קילוואט.

חישוב הכוח התרמי של מערכת החימום

הכוח התרמי של מערכת החימום הוא כמות החום שצריכה להיווצר בבית לחיים נוחים בעונה הקרה.

חישוב תרמי של הבית

יש קשר בין שטח החימום הכולל להספק הדוד. יחד עם זאת, הספק של הדוד חייב להיות גדול או שווה להספק של כל מכשירי החימום (רדיאטורים). חישוב הנדסת החום הסטנדרטי למגורים הוא כדלקמן: הספק של 100 W לכל 1 מ"ר של שטח מחומם בתוספת 15 - 20% מהעתודה.

חישוב המספר והכוח של מכשירי חימום (רדיאטורים) חייב להתבצע בנפרד עבור כל חדר. לכל רדיאטור תפוקת חום מסוימת. ברדיאטורים חתכים, ההספק הכולל הוא סכום ההספק של כל החלקים בשימוש.

במערכות חימום פשוטות, השיטות הנ"ל לחישוב כוח מספיקות. היוצא מן הכלל הוא מבנים בעלי ארכיטקטורה לא סטנדרטית שיש להם שטחי זכוכית גדולים, תקרות גבוהות ומקורות אחרים לאיבוד חום נוסף. במקרה זה, יידרש ניתוח וחישוב מפורט יותר באמצעות גורמים מכפלים.

חישוב תרמוטכני תוך התחשבות בהפסדי החום של הבית

את חישוב הפסדי החום בבית יש לבצע עבור כל חדר בנפרד, תוך התחשבות בחלונות, דלתות וקירות חיצוניים.

ביתר פירוט, הנתונים הבאים משמשים לנתוני אובדן חום:

• עובי וחומר של קירות, ציפויים.
• מבנה וחומר הגג.
• סוג קרן וחומר.
• סוג זיגוג.
• סוג המגהץ הרצפה.

כדי לקבוע את ההספק המינימלי הנדרש של מערכת החימום, תוך התחשבות בהפסדי חום, אתה יכול להשתמש בנוסחה הבאה:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, כאשר:

Qt הוא עומס החום על החדר.

V הוא נפח החדר המחומם (רוחב × אורך × גובה), m³.

ΔT הוא ההבדל בין טמפרטורת האוויר החיצונית לבין הטמפרטורה הפנימית הרצויה, °C.

K הוא מקדם איבוד החום של הבניין.

860 - המרה של המקדם לקוט"ש.

מקדם איבוד החום של הבניין K תלוי בסוג הבנייה ובבידוד החדר:

ק	סוג בנייה
3 — 4	בית ללא בידוד תרמי הוא מבנה פשוט או מבנה עשוי פח מתכת גלי.
2 — 2,9	בית עם בידוד תרמי נמוך - מבנה מבנה פשוט, לבנים בודדות, בניית חלונות וגג פשוטה.
1 — 1,9	בידוד בינוני - בנייה רגילה, לבנים כפולות, חלונות מועטים, גג סטנדרטי.
0,6 — 0,9	בידוד תרמי גבוה - בנייה משופרת, קירות לבנים מבודדים תרמי, חלונות מועטים, רצפה מבודדת, פאי קירוי מבודדים תרמי איכותי.

ההבדל בין טמפרטורת האוויר החיצונית לטמפרטורת הפנים הנדרשת ΔT נקבע על סמך תנאי מזג האוויר הספציפיים ורמת הנוחות הנדרשת בבית. לדוגמה, אם הטמפרטורה בחוץ היא -20 מעלות צלזיוס, ומתוכננת +20 מעלות צלזיוס בפנים, אז ΔT = 40 מעלות צלזיוס.

כיצד לחשב את הכוח של דוד חימום גז עבור שטח הבית?

לשם כך, תצטרך להשתמש בנוסחה:

במקרה זה, Mk מובן כהספק התרמי הרצוי בקילו-וואט. בהתאם, S הוא השטח של הבית שלך במטרים רבועים, ו-K הוא הכוח הספציפי של הדוד - "מינון" האנרגיה המושקעת על חימום 10 מ"ר.

חישוב הספק של דוד גז

איך מחשבים שטח? קודם כל לפי תכנית הדירה. פרמטר זה מצוין במסמכים של הבית. לא רוצה לחפש מסמכים? לאחר מכן תצטרך להכפיל את האורך והרוחב של כל חדר (כולל המטבח, המוסך המחומם, האמבטיה, השירותים, המסדרונות וכן הלאה) לסכם את כל הערכים שהתקבלו.

היכן אוכל לקבל את ערך ההספק הספציפי של הדוד? כמובן, בספרות ההתייחסות.

אם אינך רוצה "לחפור" בספריות, קח בחשבון את הערכים הבאים של מקדם זה:

• אם באזור שלך טמפרטורת החורף לא תרד מתחת ל-15 מעלות צלזיוס, מקדם ההספק הספציפי יהיה 0.9-1 קילוואט/מ"ר.
• אם בחורף אתה רואה כפור עד -25 מעלות צלזיוס, המקדם שלך הוא 1.2-1.5 קילוואט / מ"ר.
• אם בחורף הטמפרטורה יורדת ל-35 מעלות צלזיוס ומטה, אז בחישובי הכוח התרמי תצטרך לפעול עם ערך של 1.5-2.0 קילוואט / מ"ר.

כתוצאה מכך, הספק של דוד המחמם בניין של 200 "ריבועים", הממוקם באזור מוסקבה או לנינגרד, הוא 30 קילוואט (200 x 1.5 / 10).

כיצד לחשב את הספק של דוד החימום לפי נפח הבית?

במקרה זה, נצטרך להסתמך על ההפסדים התרמיים של המבנה, המחושבים על ידי הנוסחה:

ב-Q במקרה זה אנו מתכוונים לאובדן החום המחושב. בתורו, V הוא הנפח, ו-∆T הוא הפרש הטמפרטורה בין הבניין והחוץ. תחת k מובן מקדם הפיזור התרמי, התלוי באינרציה של חומרי בניין, עלה דלת ואבנטים של חלונות.

אנו מחשבים את נפח הקוטג'

כיצד לקבוע את עוצמת הקול? כמובן לפי תוכנית הבנייה. או פשוט על ידי הכפלת השטח בגובה התקרות. הפרש הטמפרטורה מובן כ"פער" בין ערך ה"חדר" המקובל - 22-24 מעלות צלזיוס - לבין הקריאות הממוצעות של מדחום בחורף.

מקדם הפיזור התרמי תלוי בעמידות החום של המבנה.

לכן, בהתאם לחומרי הבנייה ולטכנולוגיות המשמשות, מקדם זה לוקח את הערכים הבאים:

• מ-3.0 עד 4.0 - למחסנים ללא מסגרת או למחסני מסגרת ללא בידוד קירות וגג.
• מ 2.0 עד 2.9 - עבור מבנים טכניים עשויים בטון ולבנים, בתוספת בידוד תרמי מינימלי.
• מ-1.0 עד 1.9 - לבתים ישנים שנבנו לפני עידן הטכנולוגיות לחיסכון באנרגיה.
• מ-0.5 עד 0.9 - לבתים מודרניים שנבנו בהתאם לתקנים מודרניים לחיסכון באנרגיה.

כתוצאה מכך, הספק של הדוד המחמם בניין מודרני וחסכוני באנרגיה בשטח של 200 מ"ר ותקרה של 3 מטרים, הממוקם באזור אקלימי עם כפור של 25 מעלות, מגיע ל-29.5 קילוואט ( 200x3x (22 + 25) x0.9 / 860).

כיצד לחשב את הכוח של דוד עם מעגל מים חמים?

למה אתה צריך מרווח ראש של 25%? קודם כל, לחדש את עלויות האנרגיה עקב "יציאת" החום למחליף החום של המים החמים במהלך פעולתם של שני מעגלים. במילים פשוטות: כדי שלא תקפאו לאחר המקלחת.

דוד דלק מוצק Spark KOTV - 18V עם מעגל מים חמים

כתוצאה מכך, דוד במעגל כפול המשרת את מערכות החימום והמים החמים בבית של 200 "ריבועים", הממוקם צפונית למוסקבה, דרומית לסנט פטרסבורג, צריך לייצר לפחות 37.5 קילוואט של כוח תרמי (30 x 125%).

מהי הדרך הטובה ביותר לחשב - לפי שטח או לפי נפח?

במקרה זה, נוכל לתת רק את העצות הבאות:

• אם יש לך פריסה סטנדרטית עם גובה תקרה של עד 3 מטרים, אז ספור לפי אזור.
• אם גובה התקרה עולה על סימון ה-3 מטר, או אם שטח המבנה הוא יותר מ-200 מ"ר - ספירה לפי נפח.

כמה עולה הקילווואט ה"נוסף"?

בהתחשב ביעילות של 90% של דוד רגיל, לייצור של 1 קילוואט של כוח תרמי, יש צורך לצרוך לפחות 0.09 מטר מעוקב של גז טבעי עם ערך קלורי של 35,000 קילו-ג'ייט/מ"ק. או כ-0.075 מ"ק דלק עם ערך קלורי מרבי של 43,000 קילו-ג'יי/מ"ק.

כתוצאה מכך, במהלך תקופת החימום, טעות בחישובים ל-1 קילוואט תעלה לבעלים 688-905 רובל. לכן, היזהר בחישובים, קנה דוודים עם הספק מתכוונן ואל תשאף "לנפח" את יכולת ייצור החום של המחמם שלך.

אנו ממליצים לראות גם:

• דודי גז גפ"מ
• דודי דלק מוצק במעגל כפול לבעירה ארוכה
• חימום בקיטור בבית פרטי
• ארובה לדוד חימום בדלק מוצק

לגבי עבודה מקדימה.

בשל העובדה שהחישוב ההידראולי דורש הרבה זמן ומאמץ, עלינו לבצע תחילה כמה חישובים:

1. קבע את האיזון של חדרים וחדרים מחוממים.
2. החליטו על סוג ציוד החימום ומחליף החום. מסדרים אותם לפי התוכנית הכללית של הבניין.
3. לפני שתמשיך בחישוב, יש צורך לבחור צינורות ולהחליט על תצורת מערכת החימום בכללותה.
4. יש צורך לעשות ציור של המערכת, רצוי דיאגרמה אקסונומטרית. ציינו בו את אורך החתכים, המספרים וגודל העומס.
5. גם את טבעת המחזור יש להתקין מראש.

חָשׁוּב! אם החישוב נוגע לבית עץ, אז לא יהיו הבדלים בינו לבין לבנים, בטון וכו'.

לא יהיה.

צריכת נוזל קירור

קצב זרימת נוזל הקירור מחושב לפי הנוסחה:

,
כאשר Q הוא ההספק הכולל של מערכת החימום, קילוואט; נלקח מחישוב איבוד החום של הבניין

Cp הוא קיבולת החום הספציפית של מים, kJ/(kg*deg.C); לחישובים פשוטים, ניקח שווה ל-4.19 קילו ג'ל / (ק"ג * מעלות צלזיוס)

ΔPt הוא הפרש הטמפרטורה בכניסה וביציאה; בדרך כלל אנחנו לוקחים את האספקה ​​והחזרה של הדוד

מחשבון זרימת נושא חום (רק למים)
Q = קילוואט; Δt = oC; m = l/s
באותו אופן, אתה יכול לחשב את קצב הזרימה של נוזל הקירור בכל קטע של הצינור. הקטעים נבחרים כך שלצינור יש אותה מהירות מים. לפיכך, החלוקה לקטעים מתרחשת לפני הטי, או לפני ההפחתה. יש צורך לסכם בכוח את כל הרדיאטורים אליהם זורם נוזל הקירור דרך כל קטע של הצינור. לאחר מכן החלף את הערך בנוסחה שלמעלה. יש לבצע חישובים אלו עבור הצינורות שלפני כל רדיאטור.

חישוב הידראולי של מערכת החימום - דוגמא לחישוב

כדוגמה, שקול מערכת חימום כבידה דו-צינורית.

נתונים ראשוניים לחישוב:

• עומס תרמי מחושב של המערכת - Qsp. = 133 קילוואט;
• פרמטרי מערכת - tg = 750С, tо = 600С;
• קצב זרימת נוזל קירור (מחושב) - Vco = 7.6 m3/h;
• מערכת החימום מחוברת לדודים באמצעות מפריד הידראולי מסוג אופקי;
• האוטומציה של כל אחד מהדודים לאורך כל השנה שומרת על טמפרטורה קבועה של נוזל הקירור ביציאה - tg = 800C;
• וסת לחץ הפרש אוטומטי מותקן בכניסה של כל מפיץ;
• מערכת החימום מהמפיצים מורכבת מצינורות מתכת-פלסטיק, ואספקת החום למפיצים מתבצעת באמצעות צינורות פלדה (צינורות מים וגז).

הקטרים ​​של קטעי הצינור נבחרו באמצעות נומוגרמה עבור מהירות נוזל קירור נתונה של 0.4-0.5 מ'/שניה.

בסעיף 1 מותקן שסתום DN 65. ההתנגדות שלו לפי נתוני היצרן היא 800 Pa.

בסעיף 1א מותקן מסנן בקוטר 65 מ"מ ותפוקה של 55 מ"ק לשעה. ההתנגדות של אלמנט זה תהיה:

0.1 x (G / kv) x 2 \u003d 0.1 x (7581/55) x 2 \u003d 1900 Pa.

ההתנגדות של השסתום התלת-כיווני dу = 40 מ"מ ו-kv = 25 m3/h תהיה 9200 Pa.

באופן דומה, החישוב של החלקים הנותרים של מערכת אספקת החום של המפיצים מתבצע. בעת חישוב מערכת החימום, טבעת המחזור הראשית נבחרת מהמפיץ דרך מכשיר החימום הטעון ביותר. חישוב הידראולי נעשה באמצעות הכיוון הראשון.

צריכת נוזל קירור

צריכת נוזל קירור

כדי להראות כיצד מתבצע החישוב ההידראולי של החימום, ניקח לדוגמה תכנית חימום פשוטה, הכוללת דוד חימום ורדיאטורים לחימום עם צריכת חום קילוואט. ויש 10 רדיאטורים כאלה במערכת.

כאן חשוב לחלק נכון את התוכנית כולה לחלקים, ובו בזמן לדבוק בקפדנות על כלל אחד - בכל סעיף, קוטר הצינורות לא צריך להשתנות. אז, החלק הראשון הוא צינור מהדוד לדוד הראשון. החלק השני הוא צינור בין הרדיאטור הראשון לשני

וכן הלאה

החלק השני הוא צינור בין הרדיאטור הראשון לשני. וכן הלאה

אז, החלק הראשון הוא צינור מהדוד לדוד הראשון. החלק השני הוא צינור בין הרדיאטור הראשון לשני. וכן הלאה.

כיצד מתרחשת העברת חום, וכיצד יורדת הטמפרטורה של נוזל הקירור? כאשר נכנסים לרדיאטור הראשון, נוזל הקירור פולט חלק מהחום, המופחת ב-1 קילוואט. בסעיף הראשון החישוב ההידראולי נעשה מתחת ל-10 קילוואט. אבל בסעיף השני זה כבר מתחת ל-9. וכך הלאה עם ירידה.

יש נוסחה שבאמצעותה ניתן לחשב את קצב הזרימה של נוזל הקירור:

G \u003d (3.6 x Qch) / (עם x (tr-to))

Qch הוא עומס החום המחושב של האתר. בדוגמה שלנו, עבור החלק הראשון זה 10 קילוואט, עבור השני 9.

c הוא קיבולת החום הספציפית של מים, המחוון קבוע ושווה ל- 4.2 קילו-ג'יי / ק"ג x C;

tr היא הטמפרטורה של נוזל הקירור בכניסה לקטע;

to היא הטמפרטורה של נוזל הקירור ביציאה מהאתר.

...ולאורך כל חיי המערכת

אנו רוצים שהמערכת ההידראולית תפעל כפי שהיא צריכה, לאורך כל חייה. עם TA SCOPE ו-TA Select תוכלו לבדוק בקלות אם המערכת פועלת כהלכה.

ב-TA SCOPE זרימה מוזנים לחץ דיפרנציאלי, 2 טמפרטורות, טמפרטורה דיפרנציאלית והספק. כדי לנתח את הנתונים הנמדדים הללו, הם נטענים ל-TA Select.

לאחר איסוף נתונים בסיסיים, קביעת הפסדי החום של הבית ואת כוחם של הרדיאטורים, נותר לבצע חישוב הידראולי של מערכת החימום. ביצוע נכון, הוא ערובה לפעולה נכונה, שקטה, יציבה ואמינה של מערכת החימום. יתרה מכך, זוהי דרך להימנע מהשקעות הון מיותרות ועלויות אנרגיה.

חישוב נפח המים וקיבולת מיכל ההרחבה

כדי לחשב את הביצועים של מיכל ההרחבה, שהוא חובה עבור כל מערכת חימום מסוג סגור, תצטרך להבין את התופעה של הגדלת נפח הנוזל בו. אינדיקטור זה מוערך תוך התחשבות בשינויים במאפייני הביצועים העיקריים, כולל תנודות בטמפרטורה שלו. במקרה זה, זה משתנה בטווח רחב מאוד - מטמפרטורת החדר +20 מעלות ועד לערכי פעולה בטווח של 50-80 מעלות.

ניתן יהיה לחשב את נפח מיכל ההרחבה ללא בעיות אם תשתמשו בהערכה גסה שהוכחה בפועל. הוא מבוסס על ניסיון הפעלת הציוד, לפיו נפח מיכל ההרחבה הוא כעשירית מכמות נוזל הקירור הכוללת שמסתובבת במערכת.

במקביל, כל האלמנטים שלו נלקחים בחשבון, כולל רדיאטורי חימום (סוללות), כמו גם מעיל המים של יחידת הדוד. כדי לקבוע את הערך המדויק של המחוון הרצוי, תצטרך לקחת את הדרכון של הציוד שנמצא בשימוש ולמצוא בו את הפריטים הנוגעים לקיבולת הסוללות ולמיכל העבודה של הדוד. לאחר קביעתם, לא קשה למצוא את נוזל הקירור העודף במערכת

לשם כך מחושב תחילה שטח החתך של צינורות פוליפרופילן, ולאחר מכן מוכפל הערך המתקבל באורך הצינור. לאחר סיכום של כל ענפי מערכת החימום, מתווספים אליהם המספרים שנלקחו מהדרכון של הרדיאטורים והדוד. לאחר מכן מנוכה עשירית מהסך הכל

לאחר קביעתם, לא קשה למצוא את נוזל הקירור העודף במערכת. לשם כך מחושב תחילה שטח החתך של צינורות פוליפרופילן, ולאחר מכן מוכפל הערך המתקבל באורך הצינור. לאחר סיכום של כל ענפי מערכת החימום, מתווספים אליהם המספרים שנלקחו מהדרכון של הרדיאטורים והדוד. לאחר מכן סופרת עשירית מהסך הכל.

כלים בתפריט הראשי של Valtec

ל-Valtec, כמו לכל תוכנית אחרת, יש תפריט ראשי בחלק העליון.

אנו לוחצים על כפתור "קובץ" ובתפריט המשנה שנפתח אנו רואים את הכלים הסטנדרטיים המוכרים לכל משתמש מחשב מתוכנות אחרות:

מופעלת תוכנית "מחשבון", המובנית ב-Windows - לביצוע חישובים:

בעזרת ה"ממיר" נמיר יחידת מידה אחת לאחרת:

יש כאן שלוש עמודות:

בקצה השמאלי נבחר את הכמות הפיזית איתה אנו עובדים, למשל לחץ. בעמודה האמצעית - היחידה ממנה רוצים להמיר (למשל פסקל - פא), ובצד ימין - אליה רוצים להמיר (למשל לאטמוספרות טכניות). יש שני קווים בפינה השמאלית העליונה של המחשבון, נעביר את הערך שהתקבל במהלך החישובים לתוך העליונה, וההמרה ליחידות המדידה הנדרשות תוצג מיד בתחתית... אבל נגיע לדבר על כל זה בזמן, כשזה מגיע לתרגול.

בינתיים ממשיכים להתוודע לתפריט "כלים". מחולל טפסים:

זה הכרחי עבור מעצבים שמבצעים פרויקטים לפי הזמנה. אם אנחנו עושים חימום רק בבית שלנו, אז אנחנו לא צריכים את מחולל הטפסים.

הכפתור הבא בתפריט הראשי של תוכנית Valtec הוא "סגנונות":

זה כדי לשלוט על המראה של חלון התוכנית - זה מתאים לתוכנה שמותקנת במחשב שלך. בשבילי זה גאדג'ט כל כך מיותר, כי אני מאלה שהעיקר בשבילם זה לא "דמקה", אלא להגיע לשם. ואתה מחליט בעצמך.

בואו נסתכל מקרוב על הכלים שמתחת לכפתור זה.

ב"קלימטולוגיה" אנו בוחרים את אזור הבנייה:

אובדן חום בבית תלוי לא רק בחומרי הקירות ובמבנים אחרים, אלא גם באקלים של האזור בו נמצא הבניין. כתוצאה מכך, הדרישות למערכת החימום תלויות באקלים.

בעמודה השמאלית אנו מוצאים את האזור בו אנו חיים (רפובליקה, אזור, אזור, עיר). אם היישוב שלנו לא כאן, אז בחר את הקרוב ביותר.

"חומרים".להלן הפרמטרים של חומרי בניין שונים המשמשים בבניית בתים. לכן, בעת איסוף נתונים ראשוניים (ראה חומרי עיצוב קודמים), פירטנו את החומרים של קירות, רצפות, תקרות:

כלי חור. להלן המידע על פתחי דלתות וחלונות:

"צינורות". כאן נאסף מידע על הפרמטרים של צינורות המשמשים במערכות חימום: ממדים פנימיים וחיצוניים, מקדמי התנגדות, חספוס של משטחים פנימיים:

נצטרך את זה בחישובים הידראוליים - כדי לקבוע את כוחה של משאבת המחזור.

"תנורי חימום". למעשה, אין כאן שום דבר מלבד המאפיינים של אותם נוזלי קירור שניתן לשפוך למערכת החימום של הבית:

מאפיינים אלה הם קיבולת חום, צפיפות, צמיגות.

מים לא תמיד משמשים כנוזל קירור, זה קורה שנשפכים למערכת נוגדי קיפאון, אשר נקראים "ללא הקפאה" באנשים הפשוטים. על הבחירה של נוזל קירור נדבר במאמר נפרד.

אין צורך ב"צרכנים" לחישוב מערכת החימום, מכיוון שהכלי הזה לחישוב מערכות אספקת מים:

"KMS" (מקדמי התנגדות מקומית):

כל מכשיר חימום (רדיאטור, שסתום, תרמוסטט וכו') יוצר התנגדות לתנועת נוזל הקירור, ויש לקחת בחשבון את ההתנגדויות הללו על מנת לבחור נכון את עוצמת משאבת הסחרור.

"מכשירים לפי DIN". זה, כמו "צרכנים", הוא יותר על מערכות אספקת מים:

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

תכונות, יתרונות וחסרונות של מערכות מחזור נוזל קירור טבעי ומאולץ למערכות חימום:

לסיכום חישובי החישוב ההידראולי, כתוצאה מכך, קיבלנו מאפיינים פיזיים ספציפיים של מערכת החימום העתידית.

באופן טבעי, זוהי ערכת חישוב פשוטה הנותנת נתונים משוערים לגבי החישוב ההידראולי עבור מערכת החימום של דירת שני חדרים טיפוסית.

האם אתה מנסה לבצע באופן עצמאי חישוב הידראולי של מערכת החימום? או שאולי אינך מסכים עם החומר שהוצג? אנו מחכים להערות ולשאלות שלך - בלוק המשוב נמצא למטה.