Încălzirea bazată pe circulația apei calde - cea mai comună opțiune pentru amenajarea unei case particulare. Pentru o dezvoltare competentă a sistemului, este necesar să se obțină rezultate preliminare ale analizei, așa-numitul calcul hidraulic al sistemului de încălzire, legând presiunea pe toate secțiunile rețelei cu diametrele conductelor.
Acest articol descrie în detaliu metoda de calcul. Pentru a înțelege mai bine algoritmul acțiunilor, am revizuit procedura de calcul utilizând un exemplu specific.
Aderent la secvența descrisă, va fi posibil să se determine diametrul optim al liniei principale, numărul de dispozitive de încălzire, puterea cazanului și alți parametri ai sistemului necesari pentru aranjarea unei alimentări individuale de căldură individuale.
Conceptul de calcul hidraulic
Factorul determinant în dezvoltarea tehnologică a sistemelor de încălzire a devenit economiile uzuale ale energiei. Dorința de salvare vă face să abordați mai atent proiectarea, alegerea materialelor, metodele de instalare și funcționarea încălzirii pentru locuință.
Prin urmare, dacă vă decideți să creați un sistem unic și mai ales economic de încălzire pentru apartamentul sau casa dvs., vă recomandăm să citiți regulile de calcul și de proiectare.
Funcționarea rețelei termice constă în transmiterea cantității calculate de energie termică către dispozitivele care transmit căldură consumatorului. 
Sarcina calculului hidraulic este selectarea țevilor care asigură o pierdere minimă de căldură în timpul trecerii agentului de răcire printr-o rețea extinsă de încălzire 
Cantitatea de energie termică transferată pe dispozitive depinde de consumul de căldură și de diferența de temperatură în timpul răcirii agentului de răcire. În circuitele cu două țevi sunt orientate diferența de temperatură în toate dispozitivele 
Atunci când se efectuează un calcul hidraulic pentru o schemă cu o singură țeavă, diferența de temperatură pentru toate coloanele este considerată ca punct de referință. 
Scopul calculului este alegerea țevilor prin care debitul de debit calculat poate circula. Țevile sunt de obicei preluate în funcție de sortimentul prezentat, prin urmare există întotdeauna o eroare în calcule. 
Debitul lichidului de răcire în producerea calculului nu este stabilit în avans, ci este determinat prin legarea parametrilor de presiune în toate inelele sistemului 
În primul rând, calculele sunt efectuate pe inelul principal de circulație. Se împarte în secțiuni și se calculează debitul de lichid de răcire și pierderea de presiune, care vizează frecare atunci când se deplasează apă sau abur de-a lungul conturului 
După determinarea parametrilor inelului principal de circulație, se efectuează calcule similare pentru inele secundare. În funcție de rezultatele circulației în toate părțile sistemului, selectați diametrul țevii pentru a echilibra presiunea în toate componentele rețelei
Înainte de a defini calculul hidraulic al sistemului, trebuie să înțelegeți în mod clar și clar că sistemul individual de încălzire al unui apartament și al unei case este în mod condiționat un ordin de mărime mai mare decât sistemul de încălzire central al unei clădiri mari.
Sistemul de încălzire personal se bazează pe o abordare fundamental diferită a conceptelor de căldură și energie.
Esența calculului hidraulic este că debitul de lichid de răcire nu este setat în avans cu o aproximare semnificativă față de parametrii reali, dar determinat prin legarea diametrelor țevilor de parametrii de presiune în toate inelele sistemului
Este suficient să facem o comparație trivială a acestor sisteme în funcție de următorii parametri.
- Sistemul de încălzire centrală (cazan-apartament) se bazează pe tipuri standard de transport energetic - cărbune, gaz. Într-un sistem autonom, puteți utiliza aproape orice substanță care are o căldură specifică de ardere specifică sau o combinație de mai multe materiale lichide, solide, granulare.
- DSP este construit pe elemente obișnuite: țevi din metal, baterii "stânjenitoare", supape de oprire. Sistemul individual de încălzire vă permite să combinați o varietate de elemente: radiatoare multi-secționate cu disipare bună a căldurii, termostate de înaltă tehnologie, diferite tipuri de țevi (PVC și cupru), robinete, prize, fitinguri și, bineînțeles, propriile boilere mai economice, pompe de circulație.
- Dacă intrați în apartamentul unei case tipice de panouri, construite acum 20-40 de ani, vedem că sistemul de încălzire se reduce la prezența unei baterii cu 7 celule sub fereastră, în fiecare cameră a apartamentului, plus o conductă verticală prin întreaga casă (riser), cu care puteți "comunica" cu vecinii de sus / de jos. Fie că este vorba despre un sistem autonom de încălzire (ASO), vă permite să construiți un sistem de orice complexitate, luând în considerare dorințele individuale ale chiriașilor apartamentului.
- Spre deosebire de DSP, un sistem separat de încălzire ia în considerare o listă destul de impresionantă de parametri care afectează transmisia, consumul de energie și pierderile de căldură. Condițiile de temperatură ambientală, intervalul necesar de temperatură în camere, suprafața și volumul camerei, numărul de ferestre și uși, scopul camerelor etc.
Astfel, calculul hidraulic al sistemului de încălzire (GDF) este un set condițional al caracteristicilor calculate ale sistemului de încălzire, care oferă informații complete despre parametrii cum ar fi diametrul conductelor, numărul radiatoarelor și supapelor.
Acest tip de radiator a fost instalat în cele mai multe case de panouri din spațiul post-sovietic. Salvarea pe materiale și lipsa de idei de design "pe față"
GDFS vă permite să alegeți pompa corectă de apă din inel (boiler de încălzire) pentru transportul apei calde la elementele finale ale sistemului de încălzire (radiatoare) și, prin urmare, să aveți cel mai echilibrat sistem care afectează în mod direct investițiile financiare în partea de încălzire a locuinței.
Un alt tip de radiator de încălzire pentru DSP. Acesta este un produs mai versatil, care poate avea orice număr de coaste. Deci, puteți mări sau micșora zona de schimb de căldură
Secvența etapelor de calcul
Vorbind despre calculul sistemului de încălzire, menționăm că această procedură este cea mai ambiguă și mai importantă din punct de vedere al designului.
Înainte de efectuarea calculului, trebuie să faceți o analiză preliminară a viitorului sistem, de exemplu:
- setați echilibrul de căldură în toate și în mod specific în fiecare cameră a apartamentului;
- aprobă regulatoare de temperatură, supape și regulatoare de presiune;
- selectați radiatoarele, suprafețele de transfer de căldură, panourile de transfer de căldură;
- identificați zonele sistemului cu consum maxim și minim de căldură.
În plus, este necesar să se determine schema generală a transportului lichidului de răcire: un circuit complet și mic, un sistem cu o singură conductă sau un principiu cu două țevi.
Ca urmare a calculului hidraulic, obținem câteva caracteristici importante ale sistemului hidraulic, care oferă răspunsuri la următoarele întrebări:
- ce ar trebui să fie puterea sursei de încălzire;
- care este debitul și viteza lichidului de răcire;
- Care este diametrul conductei principale a conductei de căldură?
- care sunt posibilele pierderi de căldură și masa lichidului de răcire.
Un alt aspect important al calculului hidraulic îl reprezintă procedura de echilibrare (legare) a tuturor părților (ramurilor) sistemului în condiții termice extreme folosind dispozitive de comandă.
Există mai multe tipuri principale de produse de încălzire: fonta din fontă și aluminiu, tablă de oțel, radiatoare bimetalice și covectori. Dar cele mai frecvente sunt radiatoarele din aluminiu multi-secțiune.
Suprafața estimată a liniei de conducte este o secțiune cu un diametru constant al liniei în sine, precum și un flux neschimbat de apă fierbinte, care este determinat de formula pentru echilibrul termic al camerelor. Numărătoarea zonelor de proiectare începe de la pompă sau sursă de căldură.
Exemplu Condiții inițiale
Pentru o explicație mai specifică a tuturor detaliilor privind calcularea greșită a costurilor hidraulice, luăm un exemplu concret al spațiului obișnuit de locuit. Dispunem de un apartament clasic cu 2 dormitoare, cu o suprafață totală de 65.54 mp, care are două camere, o bucătărie, o toaletă separată și o baie, un coridor dublu, un balcon dublu.
După punerea în funcțiune au primit următoarele informații privind disponibilitatea apartamentului. Apartamentul descris include pereți cu structuri din beton armat monolit tratate cu chit și grund, ferestre din profil cu două camere din sticlă, uși interioare presate la trunchi și plăci ceramice pe podeaua băii.
O casă tipică cu 9 etaje, cu patru intrări. La fiecare etaj există 3 apartamente: un dormitor cu 2 dormitoare și două cu 3 dormitoare. Apartamentul este situat la etajul 5
În plus, carcasa prezentată este deja echipată cu cabluri de cupru, distribuitori și un gard separat, aragaz cu gaz, baie, chiuvetă, toaletă, încălzire prosop, chiuvetă.
Și cel mai important în camerele de zi, în baie și în bucătărie sunt deja radiatoarele de încălzire din aluminiu. Întrebarea privind conductele și cazanul rămâne deschisă.
Cum se colectează datele
Calculul hidraulic al sistemului se bazează, în cea mai mare parte, pe calculele legate de calculul încălzirii pe suprafața încăperii.
Prin urmare, este necesar să aveți următoarele informații:
- zona fiecărei camere individuale;
- dimensiunile conectorilor pentru ferestre și uși (ușile interne nu au practic niciun efect asupra pierderilor de căldură);
- condițiile climatice, caracteristicile regiunii.
Vom porni de la următoarele date. Suprafața salonului este de 18, 83 m 2, dormitorul este de 14, 86 m 2, bucătăria este de 10, 46 m 2, balconul este de 7, 83 m 2 (total), coridorul este de 9, 72 m 2 (total), baia este 3, 60 m 2, toaletă - 1, 5 m 2 . Usile de intrare sunt de 2, 20 m 2, vitrina casei comunei este de 8, 1 m 2, fereastra dormitorului este de 1, 96 m 2, fereastra bucătăriei este de 1, 96 m 2 .
Înălțimea pereților apartamentului este de 2 metri 70 cm. Pereții exteriori sunt realizați din beton din clasa B7 plus tencuială interioară, grosime 300 mm. Pereți interiori și pereți despărțitori - 120 mm, obișnuiți - 80 mm. Podeaua și, în consecință, plafonul plăcilor de beton din clasa B15, grosime 200 mm.
Structura acestui apartament oferă posibilitatea de a crea o singură ramură de încălzire care trece prin bucătărie, dormitor și cameră de zi, care va oferi o temperatură medie de 20-22⁰C în camerele (+)
Cum rămâne cu mediul? Apartamentul este situat în casă, care se află în mijlocul cartierului unui mic oraș. Orașul este situat într-o anumită zonă, înălțimea deasupra nivelului mării este de 130-150 m. Clima este moderat continentală, cu ierni răcoroase și veri destul de calde.
Temperatură medie anuală + 7, 6 ° C Temperatura medie din ianuarie este -6, 6 ° C, iulie + 18, 7 ° C. Vântul este de 3, 5 m / s, umiditatea medie este de 74%, iar cantitatea de precipitații este de 569 mm.
Analizând condițiile climatice ale regiunii, trebuie remarcat faptul că avem de-a face cu o gamă largă de temperaturi, ceea ce afectează, la rândul său, cerința specială de ajustare a sistemului de încălzire al apartamentului.
Generatorul de căldură
Unul dintre componentele principale ale sistemului de încălzire este cazanul: electric, gaz, combinat - în acest stadiu nu contează. Deoarece principala sa caracteristică este importantă pentru noi - puterea, adică cantitatea de energie pe unitatea de timp care va fi cheltuită pentru încălzire.
Puterea cazanului în sine este determinată de formula de mai jos:
Wotla = (cameră) W / 10,
în cazul în care:
- Premisa S este suma zonelor din toate încăperile care necesită încălzire;
- Woodel - densitatea de putere luând în considerare condițiile climatice ale locației (de aceea era necesar să se cunoască climatul din regiune).
Aceasta este caracteristică, pentru diferitele zone climatice avem următoarele date:
- zonele de nord - 1, 5 - 2 kW / m 2 ;
- zona centrală - 1 - 1, 5 kW / m 2 ;
- regiunile sudice - 0, 6 - 1 kW / m 2 .
Aceste cifre sunt destul de arbitrare, dar totuși oferă un răspuns numeric clar privind influența mediului asupra sistemului de încălzire al apartamentului.
Această hartă prezintă zone climatice cu temperaturi diferite. De la amplasarea locuinței în raport cu zona și depinde de cât de mult trebuie să cheltuiți pentru încălzirea unui metru pătrat de energie (+)
Suma suprafeței apartamentului care urmează să fie încălzită este egală cu suprafața totală a apartamentului și este egală, adică 65, 54-1, 80-6, 03 = 57, 71 m2 (minus balconul). Puterea specifică a cazanului pentru regiunea centrală cu o iarnă rece este de 1, 4 kW / m2. Astfel, în exemplul nostru, puterea calculată a cazanului de încălzire este echivalentă cu 8, 08 kW.
Parametrii dinamici ai lichidului de răcire
Trecem la următoarea etapă a calculelor - analiza consumului de lichid de răcire. În cele mai multe cazuri, sistemul de încălzire apartament este diferit de alte sisteme - acest lucru se datorează numărului de panouri de încălzire și lungimii conductei. Presiunea este utilizată ca o "forță motrice" suplimentară care curge vertical prin sistem.
În clădirile private cu un singur etaj și în mai multe etaje se utilizează clădiri vechi de panouri, sisteme de încălzire cu presiune înaltă, care permit transportul agentului termic în toate părțile unui sistem extins de încălzire multiplă și ridicarea apei până la întreaga înălțime (până la etajul 14) al clădirii.
Dimpotrivă, un apartament tipic cu 2 sau 3 camere cu încălzire independentă nu are o varietate de inele și ramuri ale sistemului, nu include mai mult de trei circuite.
Aceasta înseamnă că transportul lichidului de răcire are loc prin procesul natural al curgerii apei. Dar puteți utiliza și pompe de circulație, încălzirea fiind asigurată de un cazan de gaz / electric.
Vă recomandăm să utilizați o pompă de circulație pentru încălzirea spațiului mai mare de 100 m 2 . Este posibilă montarea pompei atât înainte cât și după cazan, dar de obicei este pusă pe "retur" - temperatura transportatorului este mai mică, fluxul de aer este mai mic, durata de viață a pompei este mai mare
Experții în domeniul proiectării și instalării sistemelor de încălzire definesc două abordări principale în ceea ce privește calculul volumului lichidului de răcire:
- În funcție de capacitatea reală a sistemului. Toate volumele de cavități, fără excepție, sunt rezumate acolo unde va curge fluxul de apă fierbinte: suma secțiunilor individuale ale țevilor, secțiunile radiatoarelor etc. Dar aceasta este o opțiune destul de consumatoare de timp.
- Prin puterea cazanului. Aici, opiniile experților s-au deosebit foarte mult, unii spun 10, cealaltă 15 litri pe unitate de putere a cazanului.
Din punct de vedere pragmatic, este necesar să se ia în considerare faptul că, probabil, sistemul de încălzire nu numai că va furniza apă caldă pentru cameră, ci și încălzirea apei pentru baie / duș, chiuvetă, chiuvetă și uscător, și poate pentru hidromasaj sau jacuzzi. Această opțiune este mai ușoară.
Prin urmare, în acest caz, vă recomandăm să instalați 13, 5 litri pe unitate de putere. Înmulțind acest număr cu puterea cazanului (8.08 kW), obținem volumul calculat al masei de apă - 109.08 litri.
Viteza calculată a agentului de răcire din sistem este parametrul care vă permite să selectați un diametru specific al țevii pentru sistemul de încălzire.
Se calculează după următoarea formulă:
V = (0, 86 * W * k) / t-la,
în cazul în care:
- W - puterea cazanului;
- t este temperatura apei furnizate;
- la - temperatura apei în circuitul de retur;
- k - eficiența cazanului (0, 95 pentru cazanul pe gaz).
Înlocuind datele calculate în formula, avem: (0, 86 * 8080 * 0, 95) / 80-60 = 6601, 36 / 20 = 330 kg / h. Astfel, într-o oră, 330 l de agent de răcire (apă) se deplasează în sistem, iar capacitatea sistemului este de aproximativ 110 l.
Determinarea diametrului conductei
Pentru determinarea finală a diametrului și grosimii țevilor de încălzire, rămâne să discutăm problema pierderilor de căldură.
Cantitatea maximă de căldură părăsește camera prin pereți - până la 40%, prin ferestre - 15%, podeaua - 10%, totul prin tavan / acoperiș. Pentru un apartament, pierderile sunt caracterizate în principal prin ferestre și module de balcon.
Există mai multe tipuri de pierderi de căldură în spații încălzite:
- Lichid de presiune în conductă . Acest parametru este direct proporțional cu produsul pierderii specifice de frecare din interiorul țevii (furnizată de producător) și lungimea totală a țevii. Dar având în vedere sarcina actuală, astfel de pierderi pot fi ignorate.
- Pierderile la capăt la rezistențele locale ale conductelor - costurile de încălzire la fitinguri și echipamentul interior. Dar având în vedere condițiile problemei, un număr mic de accesorii și numărul de radiatoare, astfel de pierderi pot fi neglijate.
- Pierdere de căldură în funcție de locația apartamentului . Există un alt tip de costuri termice, dar ele sunt mai mult legate de locația camerei față de restul clădirii. Pentru un apartament obișnuit, care este situat în mijlocul casei și este adiacent la stânga / dreapta / sus / jos cu alte apartamente, pierderile de căldură prin pereții laterali, tavanul și podeaua sunt aproape egale cu "0".
Este posibilă numai luarea în considerare a pierderilor prin partea din față a apartamentului - balconul și fereastra centrală a sălii comune. Dar această întrebare este închisă prin adăugarea a 2-3 secțiuni la fiecare radiator.
Valoarea diametrului țevii este selectată în funcție de debitul agentului de răcire și viteza de circulație a acestuia în conducta de încălzire
Analizând informațiile de mai sus, este de remarcat faptul că pentru viteza calculată a apei calde în sistemul de încălzire este cunoscută viteza tabulară a mișcării particulelor de apă în raport cu peretele țevii într-o poziție orizontală de 0, 3-0, 7 m / s.
Pentru a ajuta maestrul, prezentăm așa-numita listă de verificare pentru efectuarea calculelor pentru un calcul hidraulic tipic al unui sistem de încălzire:
- colectarea datelor și calcularea puterii cazanului;
- volumul și viteza agentului de răcire;
- pierderea de căldură și diametrul conductei.
Uneori, în timpul calculării greșite, puteți obține un diametru suficient de mare al țevii pentru a acoperi volumul calculat al lichidului de răcire. Această problemă poate fi rezolvată prin creșterea deplasării cazanului sau prin adăugarea unui rezervor de expansiune suplimentar.
Pe site-ul nostru există un grup de articole dedicate calculului sistemului de încălzire, vă sfătuim să citiți:
- Calcularea termică a sistemului de încălzire: cum se calculează corect încărcătura sistemului
- Calculul încălzirii apei: formule, reguli, exemple de implementare
- Calculul ingineriei termice a unei clădiri: specificitatea și formulele pentru efectuarea calculelor + exemple practice
Concluzii și video util pe această temă
Caracteristicile, avantajele și dezavantajele sistemelor de circulație a lichidului de răcire natural și forțat pentru sisteme de încălzire
Rezumând calculele hidraulice totale, rezultatul a fost caracteristicile fizice specifice ale viitorului sistem de încălzire.
Desigur, aceasta este o schemă de calcul simplificată, care oferă date aproximative privind calculul hidraulic pentru sistemul de încălzire al unui apartament tipic cu două camere.
Încercați să efectuați independent calculul hidraulic al sistemului de încălzire? Sau poate că nu sunt de acord cu materialele menționate? Așteptăm comentariile și întrebările dvs. - blocul pentru feedback este situat mai jos.