Ogrevanje na osnovi kroženja tople vode - najpogostejša možnost za ureditev zasebne hiše. Za kompetenten razvoj sistema je potrebno imeti predhodne rezultate analize, tako imenovani hidravlični izračun ogrevalnega sistema, ki povezuje tlak na vseh odsekih omrežja s premerom cevi.
V članku je podrobno opisan način izračuna. Da bi bolje razumeli algoritem ukrepov, smo na poseben primer pregledali postopek izračuna.
V skladu z opisanim postopkom bo mogoče določiti optimalni premer glavne linije, število ogrevalnih naprav, moč kotla in druge sistemske parametre, ki so potrebni za učinkovito individualno oskrbo s toploto.
Koncept hidravličnega izračuna
Odločilen dejavnik pri tehnološkem razvoju ogrevalnih sistemov je postal običajen prihranek energije. Želja po varčevanju vam omogoča bolj previden pristop k oblikovanju, izbiri materialov, načinih namestitve in delovanju ogrevanja za dom.
Če se torej odločite, da boste za vaše stanovanje ali hišo ustvarili edinstven in predvsem ekonomičen sistem ogrevanja, vam priporočamo, da si preberete pravila za izračun in oblikovanje.
Delovanje toplotnega omrežja je sestavljeno iz prenosa izračunane količine toplotne energije na naprave, ki oddajajo toploto potrošniku. 
Naloga hidravličnega izračuna je izbor cevi, ki zagotavljajo minimalne toplotne izgube pri prehodu hladilne tekočine skozi obsežno ogrevalno omrežje 
Količina toplotne energije, prenesene na naprave, je odvisna od porabe toplote in temperaturne razlike med hlajenjem hladilne tekočine. Pri dvocevnih tokokrogih so usmerjene na temperaturno razliko na vseh napravah 
Pri izvedbi hidravličnega izračuna za shemo z eno cevjo se kot referenčna točka upošteva temperaturna razlika na vseh dvižnih vodih. 
Namen izračuna je izbor cevi, skozi katere lahko kroži izračunani pretok hladilne tekočine. Cevi se običajno pobirajo po predstavljenem asortimanu, zato pri izračunih vedno obstaja nekaj napak. 
Pretok hladila v proizvodnji izračuna ni določen vnaprej, temveč se določi s povezovanjem parametrov tlaka v vseh obročih sistema. 
Prvič, izračuni se izvajajo na glavnem obtočnem obroču. Razdeljen je na sekcije in izračuna pretok hladilne tekočine in izgubo tlaka, ki je namenjen trenju pri premikanju vode ali pare po konturi. 
Po določitvi parametrov glavnega obtočnega obroča se za sekundarne obročke izvedejo podobni izračuni. Glede na rezultate kroženja v vseh delih sistema izberite premer cevi, da bi uravnotežili tlak v vseh komponentah omrežja.
Preden določite hidravlični izračun sistema, morate jasno in jasno razumeti, da je individualni sistem ogrevanja stanovanja in hiše pogojno višji glede na sistem centralnega ogrevanja v veliki stavbi.
Osebni ogrevalni sistem temelji na bistveno drugačnem pristopu do konceptov toplote in energije.
Bistvo hidravličnega izračuna je, da pretok hladilne tekočine ni določen vnaprej s pomembnim približevanjem dejanskim parametrom, ampak se določi s povezovanjem premera cevi s parametri tlaka v vseh obročih sistema.
Dovolj je trivialna primerjava teh sistemov glede na naslednje parametre.
- Sistem centralnega ogrevanja (kotlovnica-stanovanje) temelji na standardnih vrstah nosilcev energije - premog, plin. V avtonomnem sistemu lahko uporabite skoraj vsako snov, ki ima visoko specifično toploto zgorevanja, ali kombinacijo več tekočih, trdnih, zrnatih materialov.
- DSP je zgrajen na običajnih elementih: kovinske cevi, "nerodne" baterije, zaporni ventili. Individualni ogrevalni sistem vam omogoča kombiniranje različnih elementov: večdelnih radiatorjev z dobrim odvajanjem toplote, visokotehnoloških termostatov, različnih vrst cevi (PVC in baker), pip, čepov, fitingov in seveda lastnih bolj ekonomičnih kotlov, obtočnih črpalk.
- Če vstopite v stanovanje tipične panelne hiše, zgrajene pred 20-40 leti, vidimo, da se ogrevalni sistem zniža na prisotnost 7-celične baterije pod oknom v vsaki sobi v stanovanju ter navpično cev skozi celotno hišo (dvižni vod), s katero lahko »komunicirate« z sosedi zgoraj / spodaj. Ali je to avtonomni ogrevalni sistem (ASO) - vam omogoča, da zgradite sistem kakršne koli kompleksnosti, upoštevajoč individualne želje najemnikov stanovanja.
- Za razliko od DSP, ločen ogrevalni sistem upošteva precej impresiven seznam parametrov, ki vplivajo na prenos, porabo energije in toplotne izgube. Temperatura okolja, zahtevani razpon temperature v prostorih, površina in prostornina prostora, število oken in vrat, namen prostorov itd.
Tako je hidravlični izračun ogrevalnega sistema (GDF) pogojni nabor izračunanih karakteristik ogrevalnega sistema, ki zagotavlja izčrpne informacije o takih parametrih, kot so premer cevi, število radiatorjev in ventilov.
Ta vrsta radiatorja je bila nameščena v večini hiš na plošči v postsovjetskem prostoru. Varčevanje z materiali in pomanjkanje oblikovalskih idej "na obrazu"
GDFS vam omogoča, da izberete pravo obročno vodno črpalko (ogrevalni kotel) za transport tople vode do končnih elementov ogrevalnega sistema (radiatorji) in tako imate najbolj uravnotežen sistem, ki neposredno vpliva na finančne naložbe v delu ogrevanja stanovanja.
Druga vrsta radiatorja za DSP. To je bolj vsestranski izdelek, ki ima lahko poljubno število reber. Tako lahko povečate ali zmanjšate območje izmenjave toplote
Zaporedje korakov izračuna
Ko govorimo o izračunu ogrevalnega sistema, ugotavljamo, da je ta postopek najbolj nejasen in pomemben z vidika oblikovanja.
Pred izvedbo izračuna morate narediti predhodno analizo prihodnjega sistema, na primer:
- nastavite toplotno bilanco v vseh in posebej v vsaki sobi stanovanja;
- odobri regulatorje temperature, ventile in regulatorje tlaka;
- izbira radiatorjev, površin za prenos toplote, plošč za prenos toplote;
- določite območja sistema z maksimalno in minimalno porabo toplotnega nosilca.
Poleg tega je treba določiti splošno shemo prenosa hladilne tekočine: poln in majhen tokokrog, enojni sistem ali dvocevni vod.
Kot rezultat hidravličnega izračuna dobimo nekaj pomembnih značilnosti hidravličnega sistema, ki dajejo odgovore na naslednja vprašanja:
- kakšna naj bo moč vira ogrevanja;
- kolikšen je pretok in hitrost hladila;
- Kakšen je premer glavnega cevovoda toplotnega cevovoda?
- kakšne so možne izgube toplote in masa hladila.
Pomemben vidik hidravličnega izračuna je tudi postopek uravnoteženja (povezovanja) vseh delov (vej) sistema v ekstremnih termičnih pogojih z uporabo krmilnih naprav.
Obstaja več glavnih vrst izdelkov za ogrevanje: večkotni, iz litega železa in aluminija, jeklena plošča, bimetalni radiatorji in pokrovi. Najpogostejši pa so aluminijasti večdelni radiatorji.
Ocenjeno območje cevovoda je odsek s konstantnim premerom same črte in nespremenljiv tok tople vode, ki ga določa formula za toplotno bilanco prostorov. Štetje načrtovanih območij se začne s črpalko ali iz vira toplote.
Primer začetnih pogojev
Za natančnejšo razlago vseh podrobnosti o hidravlični napačni izračuni vzamemo konkreten primer običajnega stanovanjskega prostora. Imamo klasično 2-sobno stanovanje plošče hiše, s skupno površino 65, 54 m 2, ki vključuje dve sobi, kuhinjo, ločen WC in kopalnico, dvojni hodnik, balkon.
Po zagonu prejel naslednje informacije glede pripravljenosti stanovanja. Opisani apartma vključuje zidove z monolitnimi armiranobetonskimi konstrukcijami, obdelanimi s kitom in temeljnim premazom, okna iz profila z dvema komornima stekloma, notranjostjo s stisnjenim trupom in keramične ploščice na tleh kopalnice.
Tipičen 9-nadstropna hiša s štirimi vhodi. V vsakem nadstropju so 3 apartmaji: ena 2-sobna in 2 3-sobna. Apartma se nahaja v petem nadstropju
Poleg tega je predstavljeno stanovanje že opremljeno z bakreno ožičenje, distributerji in ločen stražar, plinski štedilnik, kopalnica, umivalnik, WC, grelnik za brisače, umivalnik.
In kar je najpomembnejše v dnevnih sobah, kopalnici in kuhinji so že aluminijasti radiatorji. Vprašanje glede cevi in kotla ostaja odprto.
Kako se zbirajo podatki
Hidravlični izračun sistema temelji predvsem na izračunih, ki se nanašajo na izračun ogrevanja na površini prostora.
Zato je treba imeti naslednje informacije:
- površino vsakega posameznega prostora;
- dimenzije okenskih in vratnih priključkov (notranja vrata praktično nimajo vpliva na toplotne izgube);
- podnebne razmere, značilnosti regije.
Izhajali bomo iz naslednjih podatkov. Površina skupnega prostora je 18, 83 m 2, spalnica je 14, 86 m 2, kuhinja je 10, 46 m 2, balkon je 7, 83 m 2 (skupaj), hodnik je 9, 72 m 2 (skupaj), kopalnica je 3, 60 m 2, WC - 1, 5 m 2 . Vhodna vrata so 2, 20 m 2, okenska vitrina skupnega prostora je 8, 1 m 2, okno spalnice je 1, 96 m 2, kuhinjsko okno je 1, 96 m 2 .
Višina sten je 2 m 70 cm, zunanje stene pa iz betona razreda B7 in notranjega ometa debeline 300 mm. Notranje stene in predelne stene - ležajne 120 mm, navadne - 80 mm. Tla in, s tem, strop betonske plošče razreda B15, debeline 200 mm.
Razporeditev tega stanovanja omogoča ustvarjanje ene ogrevalne veje, ki gre skozi kuhinjo, spalnico in dnevno sobo, kar bo v sobah zagotovilo povprečno temperaturo 20-22 ° C (+).
Kaj pa okolje? Apartma se nahaja v hiši, ki se nahaja v sredini mikrodistributa majhnega mesta. Mesto se nahaja v določeni nižini, nadmorska višina je 130-150 m. Podnebje je zmerno kontinentalno s hladnimi zimami in precej toplimi poletji.
Povprečna letna temperatura + 7, 6 ° C. Povprečna januarska temperatura je -6, 6 ° C, julij + 18, 7 ° C. Veter je 3, 5 m / s, povprečna vlažnost je 74%, količina padavin je 569 mm.
Če analiziramo podnebne razmere v regiji, moramo opozoriti, da gre za velik razpon temperatur, kar vpliva na posebno zahtevo po prilagoditvi ogrevalnega sistema stanovanja.
Moč toplotnega generatorja
Eden od glavnih sestavnih delov ogrevalnega sistema je kotel: električni, plinski, skupaj - na tej stopnji ni pomembno. Ker nam je njegova glavna značilnost pomembna - moč, to je količina energije na enoto časa, ki bo porabljena za ogrevanje.
Moč kotla je določena s spodnjo formulo:
Wotla = (soba) W / 10,
kjer:
- S premisa je vsota površin vseh prostorov, ki zahtevajo ogrevanje;
- Woodel - gostota moči ob upoštevanju klimatskih pogojev lokacije (zato je bilo treba poznati podnebje v regiji).
To je značilno, da imamo za različne klimatske cone naslednje podatke:
- severna območja - 1, 5 - 2 kW / m 2 ;
- osrednje območje - 1 - 1, 5 kW / m 2 ;
- južne regije - 0, 6 - 1 kW / m 2 .
Te številke so precej poljubne, vendar kljub temu dajejo jasen numerični odgovor na vpliv okolja na ogrevalni sistem stanovanja.
Ta zemljevid prikazuje klimatske cone z različnimi temperaturami. Od lokacije ohišja glede na cono in je odvisno od tega, koliko morate porabiti za ogrevanje kvadratnega metra energije (+)
Vsota stanovanja, ki se ogreva, je enaka skupni površini stanovanja in je enaka 65, 54-1, 80-6, 03 = 57, 71 m2 (minus balkon). Specifična moč kotla za centralno regijo s hladno zimo znaša 1, 4 kW / m2. Tako je v našem primeru izračunana moč ogrevalnega kotla enaka 8, 08 kW.
Dinamični parametri hladilne tekočine
Nadaljujemo z naslednjo fazo izračunov - analizo porabe hladilne tekočine. V večini primerov se sistem ogrevanja stanovanj razlikuje od drugih sistemov - to je posledica števila ogrevalnih plošč in dolžine cevovoda. Tlak se uporablja kot dodatna „pogonska sila“, ki poteka navpično skozi sistem.
V zasebnih enonadstropnih in večnadstropnih stavbah, starih stanovanjskih stavbah, se uporabljajo visokotlačni ogrevalni sistemi, ki omogočajo prenos toplotnega sredstva na vse dele obsežnega, večkratnega ogrevalnega sistema in dvig vode na celotno višino (do 14. nadstropja) stavbe.
V nasprotju s tem, tipično 2- ali 3-sobno stanovanje z neodvisnim ogrevanjem nima tako raznovrstnih obročev in vej sistema, saj vključuje največ tri kroge.
To pomeni, da se transport hladilnega sredstva odvija skozi naravni proces pretoka vode. Lahko pa uporabljate tudi obtočne črpalke, ogrevanje pa je zagotovljeno s plinskim / električnim kotlom.
Priporočamo uporabo obtočne črpalke za ogrevanje prostora več kot 100 m 2 . Črpalko je možno montirati pred in po kotlu, običajno pa na "vrnitev" - temperatura nosilca je nižja, pretok zraka manjši, življenjska doba črpalke je daljša
Strokovnjaki na področju projektiranja in montaže ogrevalnih sistemov določajo dva glavna pristopa v smislu izračunavanja količine hladilne tekočine:
- Glede na dejansko zmogljivost sistema. Vse prostornine votlin, brez izjeme, se seštevajo tam, kjer teče tok tople vode: vsota posameznih odsekov cevi, odsekov radiatorjev itd. Toda to je precej dolgotrajna možnost.
- Z močjo kotla. Tukaj so se mnenja strokovnjakov močno razlikovala, nekateri pravijo 10, preostalih 15 litrov na enoto moči kotla.
Z pragmatičnega vidika je treba upoštevati dejstvo, da ogrevalni sistem verjetno ne bo samo oskrboval tople vode za sobo, temveč bo ogreval vodo za kopel / tuš, umivalnik, umivalnik in sušilnik, morda tudi za hidromasažo ali jacuzzi. Ta možnost je lažja.
Zato v tem primeru priporočamo vgradnjo 13, 5 litrov na enoto moči. Če pomnožimo to število z močjo kotla (8, 08 kW), dobimo izračunan volumen vodne mase - 109, 08 litrov.
Izračunana hitrost hladilnega sredstva v sistemu je sam parameter, ki omogoča izbiro specifičnega premera cevi za ogrevalni sistem.
Izračuna se po naslednji formuli:
V = (0, 86 * W * k) / t-do,
kjer:
- W - moč kotla;
- t je temperatura dobavljene vode;
- temperatura vode v povratnem krogu;
- k - izkoristek kotla (0, 95 za plinski kotel).
Če izračunane podatke zamenjamo v formulo, imamo: (0, 86 * 8080 * 0, 95) / 80-60 = 6601, 36 / 20 = 330 kg / h. Tako se v eni uri v sistemu premakne 330 l hladilne tekočine (vode), zmogljivost sistema pa je okoli 110 l.
Določanje premera cevi
Za končno določitev premera in debeline ogrevalnih cevi je še vedno potrebno razpravljati o izgubi toplote.
Največja količina toplote zapusti prostor skozi stene - do 40%, skozi okna - 15%, tla - 10%, vse ostalo skozi strop / streho. Za stanovanje so izgube značilne predvsem za okna in balkonske module.
Obstaja več vrst toplotnih izgub v ogrevanih prostorih:
- Pretok izgube tlaka v cevi . Ta parameter je neposredno sorazmeren z zmnožkom specifične izgube trenja znotraj cevi (ki jo zagotovi proizvajalec) in skupne dolžine cevi. Toda glede na trenutno nalogo je mogoče takšne izgube prezreti.
- Izgube glave pri lokalnih uporih cevi - stroški ogrevanja na armaturah in v notranjosti opreme. Toda glede na pogoje problema, majhno število fitingov in število radiatorjev, se lahko takšne izgube zanemarijo.
- Izguba toplote glede na lokacijo stanovanja . Obstaja druga vrsta toplotnih stroškov, vendar so bolj povezani z lokacijo prostora glede na preostanek stavbe. Za običajno stanovanje, ki se nahaja v sredini hiše in je v bližini leve / desne / zgornje / spodnje strani z drugimi stanovanji, so toplotne izgube skozi stranske stene, strop in tla skoraj enake »0«.
Upoštevati je mogoče samo izgube skozi sprednji del stanovanja - balkon in osrednje okno skupnega prostora. Toda to vprašanje je zaprto z dodajanjem 2-3 delov vsakemu radiatorju.
Vrednost premera cevi se izbere glede na pretok hladilne tekočine in hitrost njegovega kroženja v ogrevalnem vodu
Z analizo zgornjih podatkov je treba omeniti, da je za izračunano hitrost vroče vode v ogrevalnem sistemu znana tabularna hitrost gibanja vodnih delcev glede na steno cevi v vodoravnem položaju 0, 3-0, 7 m / s.
Za pomoč poveljniku predstavimo ti kontrolni seznam za izvajanje izračunov za tipičen hidravlični izračun ogrevalnega sistema:
- zbiranje podatkov in izračun moči kotla;
- prostornina in hitrost hladila;
- toplotne izgube in premer cevi.
Včasih lahko pri napačnem izračunu dobite dovolj velik premer cevi, da pokrije izračunano količino hladilnega sredstva. To težavo lahko rešimo s povečanjem premika kotla ali z dodajanjem dodatne ekspanzijske posode.
Na naši spletni strani je blok člankov, namenjen izračunu ogrevalnega sistema, svetujemo vam, da preberete:
- Toplotni izračun ogrevalnega sistema: kako pravilno izračunati obremenitev sistema
- Izračun ogrevanja vode: formule, pravila, primeri izvajanja
- Toplotni inženiring zgradbe: specifičnost in formule za izvajanje izračunov + praktični primeri
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Značilnosti, prednosti in slabosti sistemov za cirkulacijo naravnega in prisilnega hladilnega sistema za ogrevalne sisteme: \ t
Če povzamemo celotne hidravlične izračune, so rezultat specifične fizikalne značilnosti prihodnjega ogrevalnega sistema.
Seveda je to poenostavljena računska shema, ki daje približne podatke o hidravličnem izračunu ogrevalnega sistema tipičnega dvosobnega stanovanja.
Poskušate samostojno izvesti hidravlični izračun ogrevalnega sistema? Ali se morda ne strinjajo z navedenim gradivom? Čakamo na vaše pripombe in vprašanja - blok za povratne informacije se nahaja spodaj.