Hydraulische berekening van het verwarmingssysteem op een specifiek voorbeeld

Basisvergelijkingen van hydraulische berekening van een gaspijpleiding

Om de beweging van gas door leidingen te berekenen, worden de waarden van de leidingdiameter, het brandstofverbruik en het drukverlies genomen. Berekend afhankelijk van de aard van de beweging. Met laminair - berekeningen worden strikt wiskundig gemaakt volgens de formule:

Р1 – Р2 = ∆Р = (32*μ*ω*L)/D2 kg/m2 (20), waarbij:

• ∆Р – kgm2, drukverlies door wrijving;
• ω – m/s, brandstofsnelheid;
• D - m, pijpleidingdiameter;
• L - m, pijpleidinglengte;
• μ is kg sec/m2, viscositeit van de vloeistof.

Bij turbulente beweging is het vanwege de willekeur van de beweging onmogelijk om nauwkeurige wiskundige berekeningen toe te passen. Daarom worden experimenteel bepaalde coëfficiënten gebruikt.

Berekend volgens de formule:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), waarbij:

• P1 en P2 zijn drukken aan het begin en einde van de leiding, kg/m2;
• λ is de dimensieloze luchtweerstandscoëfficiënt;
• ω – m/sec, de gemiddelde snelheid van de gasstroom over het leidingdeel;
• ρ – kg/m3, brandstofdichtheid;
• D - m, buisdiameter;
• g – m/sec2, versnelling door zwaartekracht.

Video: Grondbeginselen van hydraulische berekening van gaspijpleidingen

Een selectie van vragen

• Mikhail, Lipetsk — Welke schijven voor het snijden van metaal moeten worden gebruikt?
• Ivan, Moskou - Wat is de GOST van met metaal gewalst plaatstaal?
• Maksim, Tver — Wat zijn de beste rekken voor het opslaan van gewalste metalen producten?
• Vladimir, Novosibirsk — Wat betekent ultrasone verwerking van metalen zonder het gebruik van schurende stoffen?
• Valery, Moskou - Hoe smeed je met je eigen handen een mes uit een lager?
• Stanislav, Voronezh — Welke apparatuur wordt gebruikt voor de productie van gegalvaniseerde stalen luchtkanalen?

Hoe te werken in EXCEL

Het gebruik van Excel-spreadsheets is erg handig, omdat de resultaten van de hydraulische berekening altijd worden teruggebracht tot een tabelvorm. Het volstaat om de volgorde van acties te bepalen en exacte formules voor te bereiden.

Initiële gegevens invoeren

Er wordt een cel geselecteerd en er wordt een waarde ingevoerd. Met alle andere informatie wordt gewoon rekening gehouden.

Cel	Waarde	Betekenis, aanduiding, eenheid van uitdrukking
D4	45,000	Waterverbruik G in t/h
D5	95,0	Inlaattemperatuur blik in °C
D6	70,0	Uitlaattemperatuur tout in °C
D7	100,0	Binnendiameter d, mm
D8	100,000	Lengte, L in m
D9	1,000	Equivalente buisruwheid ∆ in mm
D10	1,89	Het aantal kansen lokale weerstanden - Σ(ξ)

• de waarde in D9 wordt uit de directory gehaald;
• de waarde in D10 kenmerkt de weerstand bij de lassen.

Formules en algoritmen

We selecteren de cellen en voeren het algoritme in, evenals de formules van theoretische hydraulica.

Cel	Algoritme	Formule	Resultaat	Resultaatwaarde
D12	!FOUT! D5 bevat geen getal of uitdrukking	tav=(tin+tout)/2	82,5	Gemiddelde watertemperatuur tav in °C
D13	!FOUT! D12 bevat geen getal of uitdrukking	n=0.0178/(1+0.0337*tav+0.000221*tav2)	0,003368	kinematische coëfficiënt. waterviscositeit - n, cm2/s bij tav
D14	!FOUT! D12 bevat geen getal of uitdrukking	ρ=(-0.003*tav2-0.1511*tav+1003, 1)/1000	0,970	Gemiddelde dichtheid van water ρ, t/m3 bij tav
D15	!FOUT! D4 bevat geen getal of uitdrukking	G'=G*1000/(ρ*60)	773,024	Waterverbruik G’, l/min
D16	!FOUT! D4 bevat geen getal of uitdrukking	v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600)	1,640	Watersnelheid v, m/s
D17	!FOUT! D16 bevat geen getal of uitdrukking	Re=v*d*10/n	487001,4	Reynoldsgetal Re
D18	!FOUT! Cel D17 bestaat niet	λ=64/Re bij Re≤2320 λ=0.0000147*Re bij 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 bij Re≥4000	0,035	Hydraulische wrijvingscoëfficiënt λ
D19	!FOUT! Cel D18 bestaat niet	R=λ*v2*ρ*100/(2*9.81*d)	0,004645	Specifiek wrijvingsdrukverlies R, kg/(cm2*m)
D20	!FOUT! Cel D19 bestaat niet	dPtr=R*L	0,464485	Wrijving drukverlies dPtr, kg/cm2
D21	!FOUT! Cel D20 bestaat niet	dPtr=dPtr*9,81*10000	45565,9	en Pa respectievelijk D20
D22	!FOUT! D10 bevat geen getal of uitdrukking	dPms=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9.81*10)	0,025150	Drukverlies in lokale weerstanden dPms in kg/cm2
D23	!FOUT! Cel D22 bestaat niet	dPtr \u003d dPms * 9,81 * 10000	2467,2	en Pa respectievelijk D22
D24	!FOUT! Cel D20 bestaat niet	dP=dPtr+dPms	0,489634	Geschat drukverlies dP, kg/cm2
D25	!FOUT! Cel D24 bestaat niet	dP=dP*9,81*10000	48033,1	en Pa respectievelijk D24
D26	!FOUT! Cel D25 bestaat niet	S=dP/G2	23,720	Weerstandskarakteristiek S, Pa/(t/h)2

• de D15-waarde wordt opnieuw berekend in liters, zodat het debiet gemakkelijker waar te nemen is;
• cel D16 - voeg opmaak toe volgens de voorwaarde: "Als v niet in het bereik van 0,25 ... 1,5 m / s valt, is de achtergrond van de cel rood / is het lettertype wit."

Voor leidingen met een hoogteverschil tussen de in- en uitlaat wordt de statische druk opgeteld bij de resultaten: 1 kg/cm2 per 10 m.

Registratie van resultaten

Het kleurenschema van de auteur heeft een functionele belasting:

• Lichtturkooise cellen bevatten de originele gegevens - deze kunnen worden gewijzigd.
• Lichtgroene cellen zijn invoerconstanten of gegevens die weinig aan verandering onderhevig zijn.
• Gele cellen zijn aanvullende voorlopige berekeningen.
• Lichtgele cellen zijn de resultaten van berekeningen.
• Lettertypen:
  • blauw - initiële gegevens;
  • zwart - tussenliggende/niet-hoofdresultaten;
  • rood - de hoofd- en eindresultaten van de hydraulische berekening.

Resultaten in Excel-spreadsheet

Voorbeeld van Alexander Vorobyov

Een voorbeeld van een eenvoudige hydraulische berekening in Excel voor een horizontaal leidingtraject.

Initiële data:

• leidinglengte 100 meter;
• ø108 mm;
• wanddikte 4 mm.

Tabel met resultaten van de berekening van lokale weerstanden

Door stapsgewijze berekeningen in Excel te compliceren, kunt u de theorie beter onder de knie krijgen en gedeeltelijk besparen op ontwerpwerk. Dankzij een competente aanpak wordt uw verwarmingssysteem optimaal qua kosten en warmteoverdracht.

Berekening van de diameter van de leidingen van het verwarmingssysteem

Deze berekening is gebaseerd op een aantal parameters. Eerst moet je definiëren warmteafgifte van het verwarmingssysteem, bereken vervolgens met welke snelheid de koelvloeistof - heet water of een ander type koelvloeistof - door de leidingen gaat. Dit zal helpen om berekeningen zo nauwkeurig mogelijk te maken en onnauwkeurigheden te voorkomen.

Berekening van het vermogen van het verwarmingssysteem

De berekening wordt gemaakt volgens de formule. Om het vermogen van het verwarmingssysteem te berekenen, moet u het volume van de verwarmde kamer vermenigvuldigen met de warmteverliescoëfficiënt en het verschil tussen de wintertemperatuur binnen en buiten de kamer, en vervolgens de resulterende waarde delen door 860.

Als het gebouw heeft standaard parameters, dan kan de berekening in de gemiddelde volgorde worden gemaakt.

Om de resulterende temperatuur te bepalen, moeten de gemiddelde buitentemperatuur in het winterseizoen en de binnentemperatuur niet lager zijn dan de hygiënische eisen.

Koelmiddelsnelheid in het systeem

Volgens de normen moet de bewegingssnelheid van het koelmiddel door de verwarmingsbuizen: hoger zijn dan 0,2 meter per seconde. Deze eis is te wijten aan het feit dat bij een lagere bewegingssnelheid lucht uit de vloeistof vrijkomt, wat leidt tot luchtsluizen die de werking van het gehele verwarmingssysteem kunnen verstoren.

Het hoogste snelheidsniveau mag niet hoger zijn dan 1,5 meter per seconde, omdat dit kan ruis in het systeem veroorzaken.

In het algemeen is het wenselijk om een ​​barrière met gemiddelde snelheid te handhaven om de circulatie te vergroten en daardoor de productiviteit van het systeem te verhogen. Meestal worden hiervoor speciale pompen gebruikt.

Berekening van de leidingdiameter van het verwarmingssysteem

vervanging van het gehele leidingsysteem.

De buisdiameter wordt berekend met behulp van: speciale formule.Het bevat:

• gewenste diameter
• thermische kracht van het systeem
• koelvloeistof snelheid
• het verschil tussen de aanvoer- en retourtemperatuur van het verwarmingssysteem.

Dit temperatuurverschil moet worden gekozen op basis van: toelatingseisen(niet minder dan 95 graden) en op de retourleiding (in de regel is dit 65-70 graden). Op basis hiervan wordt het temperatuurverschil meestal op 20 graden genomen.

Voorbereiding van de berekening

Het uitvoeren van een kwalitatieve en gedetailleerde berekening dient te worden voorafgegaan door een aantal voorbereidende maatregelen voor de uitvoering van de rekenschema's. Dit deel kan de verzameling van informatie voor de berekening worden genoemd. Omdat het het moeilijkste onderdeel is bij het ontwerp van een waterverwarmingssysteem, kunt u met de berekening van hydrauliek al het werk nauwkeurig ontwerpen. De gegevens die worden voorbereid, moeten de definitie bevatten van de vereiste warmtebalans van het pand dat zal worden verwarmd door het ontworpen verwarmingssysteem.

In het project wordt de berekening uitgevoerd rekening houdend met het type geselecteerde verwarmingsapparaten, met bepaalde warmtewisselaaroppervlakken en hun plaatsing in verwarmde kamers, dit kunnen batterijen van radiatorsecties of andere soorten warmtewisselaars zijn. De punten van hun plaatsing zijn aangegeven op de plattegronden van het huis of appartement.

bevestigingspunten voor verwarmingstoestellen,

Na het bepalen van de vereiste configuratie van het systeem op het plan, moet het voor alle verdiepingen in axonometrische projectie worden getekend. In een dergelijk schema krijgt elke verwarming een nummer, het maximale thermische vermogen wordt aangegeven. Een belangrijk element, ook aangegeven voor een thermisch apparaat in het diagram, is de geschatte lengte van het pijpleidinggedeelte voor zijn aansluiting.

Notatie en uitvoeringsvolgorde

De plannen moeten noodzakelijkerwijs een vooraf bepaalde circulatiering aangeven, de hoofdring genoemd. Het is noodzakelijkerwijs een gesloten circuit, inclusief alle secties van de systeempijpleiding met het hoogste koelmiddeldebiet. Bij tweepijpssystemen gaan deze secties van de ketel (bron van thermische energie) naar het meest afgelegen thermische apparaat en terug naar de ketel. Voor systemen met één pijp wordt een deel van de aftakking genomen - de stijgbuis en de achterkant.

De rekeneenheid is een leidingtraject met constante diameter en stroom (debiet) van de thermische energiedrager. De waarde wordt bepaald op basis van de warmtebalans van de kamer. Er is een bepaalde volgorde van aanduiding van dergelijke segmenten aangenomen, beginnend bij de ketel (warmtebron, thermische energiegenerator), ze zijn genummerd. Als er vertakkingen zijn van de toevoerleiding van de pijpleiding, wordt hun aanduiding in hoofdletters in alfabetische volgorde gedaan. Dezelfde letter met een streepje geeft het verzamelpunt aan van elke tak op de retourhoofdleiding.

Bij de aanduiding van het begin van de tak van verwarmingsapparaten wordt het nummer van de vloer (horizontale systemen) of de tak - stijgbuis (verticaal) aangegeven. Hetzelfde nummer, maar met een slag, wordt geplaatst op het punt van hun verbinding met de retourleiding voor het verzamelen van koelvloeistofstromen. Samen vormen deze aanduidingen het nummer van elke tak van de berekende sectie.De nummering is met de klok mee vanaf de linkerbovenhoek van het plan. Volgens het plan wordt ook de lengte van elke tak bepaald, de fout is niet meer dan 0,1 m.

Zonder in details te treden, moet worden gezegd dat verdere berekeningen het mogelijk maken om de diameters van de leidingen van elke sectie van het verwarmingssysteem te bepalen, het drukverlies daarop, en om alle circulatieringen in complexe waterverwarmingssystemen hydraulisch te balanceren.

Bepaling van de leidingdiameter

Om uiteindelijk de diameter en dikte van de verwarmingsbuizen te bepalen, moet nog het probleem van warmteverlies worden besproken.

De maximale hoeveelheid warmte verlaat de kamer via de muren - tot 40%, via de ramen - 15%, de vloer - 10%, al het andere via het plafond / dak. Het appartement kenmerkt zich door verliezen voornamelijk door ramen en balkonmodules.

Er zijn verschillende soorten warmteverlies in verwarmde ruimtes:

1. Stroomdrukverlies in een leiding. Deze parameter is recht evenredig met het product van het specifieke wrijvingsverlies in de leiding (geleverd door de fabrikant) en de totale lengte van de leiding. Maar gezien de huidige taak kunnen dergelijke verliezen worden genegeerd.
2. Drukverlies op lokale leidingweerstanden - warmtekosten op fittingen en in de apparatuur. Maar gezien de omstandigheden van het probleem, een klein aantal fittingbochten en het aantal radiatoren, kunnen dergelijke verliezen worden verwaarloosd.
3. Warmteverlies op basis van de ligging van het appartement. Er is nog een ander type warmtekosten, maar deze is meer gerelateerd aan de locatie van de kamer ten opzichte van de rest van het gebouw. Voor een gewoon appartement, dat zich in het midden van de woning bevindt en links/rechts/boven/beneden grenst met andere appartementen, zijn de warmteverliezen via de zijwanden, het plafond en de vloer nagenoeg gelijk aan “0”.

U kunt alleen rekening houden met de verliezen via het voorste deel van het appartement - het balkon en het centrale raam van de gemeenschappelijke ruimte. Maar deze vraag wordt gesloten door 2-3 secties toe te voegen aan elk van de radiatoren.

De waarde van de buisdiameter wordt geselecteerd op basis van het debiet van het koelmiddel en de snelheid van de circulatie ervan in de verwarmingsleiding

Bij het analyseren van de bovenstaande informatie is het vermeldenswaard dat voor de berekende snelheid van warm water in het verwarmingssysteem de tabelvormige bewegingssnelheid van waterdeeltjes ten opzichte van de buiswand in een horizontale positie van 0,3-0,7 m / s bekend is.

Om de wizard te helpen, presenteren we de zogenaamde checklist voor het uitvoeren van berekeningen voor een typische hydraulische berekening van een verwarmingssysteem:

• gegevensverzameling en berekening van het ketelvermogen;
• volume en snelheid van het koelmiddel;
• warmteverlies en leidingdiameter.

Soms is het bij het berekenen mogelijk om een ​​voldoende grote leidingdiameter te verkrijgen om het berekende volume van de koelvloeistof te blokkeren. Dit probleem kan worden opgelost door de ketelcapaciteit te vergroten of een extra expansievat toe te voegen.

Op onze website is er een blok met artikelen gewijd aan de berekening van het verwarmingssysteem, we adviseren u om te lezen:

1. Thermische berekening van het verwarmingssysteem: hoe de belasting van het systeem correct te berekenen?
2. Berekening van waterverwarming: formules, regels, implementatievoorbeelden
3. Thermische berekening van een gebouw: bijzonderheden en formules voor het uitvoeren van berekeningen + praktijkvoorbeelden

Vermogen warmtegenerator

Een van de belangrijkste componenten van het verwarmingssysteem is een ketel: elektrisch, gas, gecombineerd - in dit stadium maakt het niet uit. Omdat het belangrijkste kenmerk voor ons belangrijk is - vermogen, dat wil zeggen de hoeveelheid energie per tijdseenheid die aan verwarming wordt besteed.

Het vermogen van de ketel zelf wordt bepaald door de onderstaande formule:

Wketel = (Sroom*Wspecifiek) / 10,

waar:

• Sroom - de som van de oppervlakten van alle kamers die verwarming nodig hebben;
• Wspecifiek - specifiek vermogen, rekening houdend met de klimatologische omstandigheden van de locatie (daarom was het noodzakelijk om het klimaat van de regio te kennen).

Kenmerkend voor verschillende klimaatzones hebben we de volgende gegevens:

• noordelijke regio's - 1,5 - 2 kW / m2;
• centrale zone - 1 - 1,5 kW / m2;
• zuidelijke regio's - 0,6 - 1 kW / m2.

Deze cijfers zijn eerder voorwaardelijk, maar geven toch een duidelijk cijfermatig antwoord over de invloed van de omgeving op het verwarmingssysteem van een appartement.

Deze kaart toont klimaatzones met verschillende temperatuurregimes. Het hangt af van de locatie van de woningen ten opzichte van de zone hoeveel u moet uitgeven aan het verwarmen van een meter vierkante kilowatt energie (+)

De hoeveelheid oppervlakte van het appartement die verwarmd moet worden is gelijk aan de totale oppervlakte van het appartement en is gelijk aan, dat wil zeggen 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus het balkon). Het specifieke vermogen van de ketel voor de centrale regio met koude winters is 1,4 kW/m2. In ons voorbeeld is het berekende vermogen van de verwarmingsketel dus gelijk aan 8,08 kW.

Berekening van het thermisch vermogen van het verwarmingssysteem

Het thermisch vermogen van het verwarmingssysteem is de hoeveelheid warmte die in het huis moet worden gegenereerd voor een comfortabel leven tijdens het koude seizoen.

Thermische berekening van het huis

Er is een relatie tussen het totale verwarmingsoppervlak en het ketelvermogen. Tegelijkertijd moet het vermogen van de ketel groter of gelijk zijn aan het vermogen van alle verwarmingstoestellen (radiatoren). De standaard berekening van de warmtetechniek voor woningen is als volgt: 100 W vermogen per 1 m² verwarmde oppervlakte plus 15 - 20% van de reserve.

De berekening van het aantal en het vermogen van verwarmingsapparaten (radiatoren) moet voor elke kamer afzonderlijk worden uitgevoerd.Elke radiator heeft een bepaalde warmteafgifte. Bij sectieradiatoren is het totale vermogen de som van het vermogen van alle gebruikte secties.

In eenvoudige verwarmingssystemen zijn de bovenstaande methoden voor het berekenen van het vermogen voldoende. De uitzondering zijn gebouwen met een niet-standaard architectuur met grote glasoppervlakken, hoge plafonds en andere bronnen van extra warmteverlies. In dit geval is een meer gedetailleerde analyse en berekening met vermenigvuldigingsfactoren vereist.

Thermotechnische berekening rekening houdend met de warmteverliezen van het huis

De berekening van warmteverliezen in huis moet voor elke kamer afzonderlijk worden uitgevoerd, rekening houdend met ramen, deuren en buitenmuren.

Meer in detail worden de volgende gegevens gebruikt voor warmteverliesgegevens:

• Dikte en materiaal van muren, coatings.
• Dakconstructie en materiaal.
• Soort fundering en materiaal.
• Soort beglazing.
• Soort dekvloer.

Om het minimaal benodigde vermogen van het verwarmingssysteem te bepalen, rekening houdend met warmteverliezen, kunt u de volgende formule gebruiken:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, waarbij:

Qt is de warmtebelasting van de kamer.

V is het volume van de verwarmde ruimte (breedte × lengte × hoogte), m³.

ΔT is het verschil tussen de buitenluchttemperatuur en de gewenste binnentemperatuur, °C.

K is de warmteverliescoëfficiënt van het gebouw.

860 - conversie van de coëfficiënt naar kWh.

De warmteverliescoëfficiënt van het gebouw K hangt af van het type constructie en de isolatie van de ruimte:

K	Constructietype:
3 — 4	Een huis zonder thermische isolatie is een vereenvoudigde structuur of een structuur gemaakt van gegolfde metaalplaat.
2 — 2,9	Huis met lage thermische isolatie - vereenvoudigde bouwstructuur, enkel metselwerk, vereenvoudigde raam- en dakconstructie.
1 — 1,9	Gemiddelde isolatie - Standaard constructie, dubbel metselwerk, weinig ramen, standaard dak.
0,6 — 0,9	Hoge thermische isolatie - verbeterde constructie, thermisch geïsoleerde bakstenen muren, weinig ramen, geïsoleerde vloer, hoogwaardige thermisch geïsoleerde dakpan.

Het verschil tussen de buitenluchttemperatuur en de gewenste binnentemperatuur ΔT wordt bepaald op basis van de specifieke weersomstandigheden en het gewenste wooncomfort. Als de buitentemperatuur bijvoorbeeld -20 °C is en er is +20 °C binnen gepland, dan is ΔT = 40 °C.

Hoe het vermogen van een gasverwarmingsketel voor het huis te berekenen?

Om dit te doen, moet u de formule gebruiken:

In dit geval wordt onder Mk verstaan ​​het gewenste thermische vermogen in kilowatt. Dienovereenkomstig is S het gebied van uw huis in vierkante meters en K is het specifieke vermogen van de ketel - de "dosis" energie die wordt besteed aan het verwarmen van 10 m2.

Berekening van het vermogen van een gasboiler

Hoe oppervlakte berekenen? Allereerst volgens het plan van de woning. Deze parameter wordt aangegeven in de documenten voor het huis. Wilt u niet naar documenten zoeken? Vervolgens moet u de lengte en breedte van elke kamer (inclusief de keuken, verwarmde garage, badkamer, toilet, gangen, enzovoort) vermenigvuldigen en alle verkregen waarden optellen.

Waar kan ik de waarde van het specifieke vermogen van de ketel krijgen? Uiteraard in de referentieliteratuur.

Als u niet wilt "graven" in mappen, houd dan rekening met de volgende waarden van deze coëfficiënt:

• Als in uw regio de wintertemperatuur niet onder de -15 graden Celsius komt, is de specifieke vermogensfactor 0,9-1 kW/m2.
• Als u in de winter vorst tot -25 ° C waarneemt, dan is uw coëfficiënt 1,2-1,5 kW / m2.
• Als de temperatuur in de winter daalt tot -35 ° C en lager, dan moet u bij de berekeningen van thermisch vermogen werken met een waarde van 1,5-2,0 kW / m2.

Als gevolg hiervan is het vermogen van een ketel die een gebouw van 200 "vierkanten" in de regio Moskou of Leningrad verwarmt, 30 kW (200 x 1,5 / 10).

Hoe het vermogen van de verwarmingsketel te berekenen op basis van het volume van het huis?

In dit geval zullen we moeten vertrouwen op de thermische verliezen van de structuur, berekend met de formule:

Met Q bedoelen we in dit geval het berekende warmteverlies. V is op zijn beurt het volume en ∆T is het temperatuurverschil tussen binnen en buiten het gebouw. Onder k wordt verstaan ​​de thermische dissipatiecoëfficiënt, die afhangt van de traagheid van bouwmaterialen, deurblad en raamvleugels.

We berekenen het volume van het huisje

Hoe het volume bepalen? Uiteraard volgens het bouwplan. Of door simpelweg de oppervlakte te vermenigvuldigen met de hoogte van de plafonds. Het temperatuurverschil wordt opgevat als de "kloof" tussen de algemeen aanvaarde "kamer" -waarde - 22-24 ° C - en de gemiddelde waarden van een thermometer in de winter.

De thermische dissipatiecoëfficiënt hangt af van de hittebestendigheid van de constructie.

Daarom neemt deze coëfficiënt, afhankelijk van de gebruikte bouwmaterialen en technologieën, de volgende waarden aan:

• Van 3,0 tot 4,0 - voor frameloze magazijnen of frameopslagen zonder muur- en dakisolatie.
• Van 2,0 tot 2,9 - voor technische gebouwen van beton en baksteen, aangevuld met minimale thermische isolatie.
• Van 1,0 tot 1,9 - voor oude huizen gebouwd vóór het tijdperk van energiebesparende technologieën.
• Van 0,5 tot 0,9 - voor moderne huizen gebouwd volgens moderne energiebesparende normen.

Als gevolg hiervan bereikt het vermogen van de ketel die een modern, energiebesparend gebouw verwarmt met een oppervlakte van 200 vierkante meter en een plafond van 3 meter, gelegen in een klimaatzone met 25 graden vorst, 29,5 kW ( 200x3x (22 + 25) x0,9 / 860).

Hoe het vermogen van een ketel met een warmwatercircuit berekenen?

Waarom heb je 25% hoofdruimte nodig? Allereerst om de energiekosten aan te vullen vanwege de "uitstroom" van warmte naar de warmwaterwarmtewisselaar tijdens de werking van twee circuits. Simpel gezegd: zodat je niet bevriest na het douchen.

Vastebrandstofketel Spark KOTV - 18V met warmwatercircuit

Als gevolg hiervan moet een dubbelcircuitketel die de verwarmings- en warmwatersystemen bedient in een huis van 200 "vierkanten", dat zich ten noorden van Moskou, ten zuiden van St. Petersburg bevindt, ten minste 37,5 kW thermisch vermogen genereren (30 x 125%).

Wat is de beste manier om te berekenen - per oppervlakte of per volume?

In dit geval kunnen we alleen het volgende advies geven:

• Heeft u een standaard indeling met een plafondhoogte tot 3 meter, tel dan per oppervlakte.
• Als de plafondhoogte de markering van 3 meter overschrijdt, of als het gebouwoppervlak meer dan 200 vierkante meter is, tel dan op volume.

Hoeveel is de "extra" kilowatt?

Rekening houdend met het 90% rendement van een gewone ketel, is het voor de productie van 1 kW thermisch vermogen noodzakelijk om minimaal 0,09 kubieke meter aardgas te verbruiken met een calorische waarde van 35.000 kJ/m3. Of ongeveer 0,075 kubieke meter brandstof met een maximale verbrandingswaarde van 43.000 kJ/m3.

Als gevolg hiervan kost een fout in berekeningen per 1 kW tijdens de verwarmingsperiode de eigenaar 688-905 roebel.Wees daarom voorzichtig in uw berekeningen, koop ketels met regelbaar vermogen en streef er niet naar om het warmteopwekkingsvermogen van uw kachel te "opblazen".

We raden ook aan om te zien:

• LPG-gasketels
• Dubbelcircuitketels voor vaste brandstoffen voor een lange brandduur
• Stoomverwarming in een woonhuis
• Schoorsteen voor verwarmingsketel op vaste brandstof

Wat betreft voorwerk.

Omdat de hydraulische berekening veel tijd en moeite kost, moeten we eerst enkele berekeningen uitvoeren:

1. Bepaal de balans van kamers en kamers die verwarmd worden.
2. Bepaal het type verwarmingsapparatuur en warmtewisselaar. Rangschik ze volgens het algemene plan van het gebouw.
3. Voordat u doorgaat met de berekening, is het noodzakelijk om pijpleidingen te selecteren en te beslissen over de configuratie van het verwarmingssysteem als geheel.
4. Het is noodzakelijk om een ​​tekening van het systeem te maken, bij voorkeur een axonometrisch diagram. Geef daarin de lengte van de secties, de aantallen en de grootte van de belasting aan.
5. De circulatiering moet ook vooraf worden geïnstalleerd.

Belangrijk! Als de berekening een houten huis betreft, dan zijn er geen verschillen tussen baksteen, beton, etc.

zal niet.

Koelvloeistof verbruik

Het koelmiddeldebiet wordt berekend met de formule:

,
waarbij Q het totale vermogen van het verwarmingssysteem is, kW; ontleend aan de berekening van het warmteverlies van het gebouw

Cp is de soortelijke warmtecapaciteit van water, kJ/(kg*deg.C); voor vereenvoudigde berekeningen nemen we gelijk aan 4,19 kJ / (kg * deg. C)

ΔPt is het temperatuurverschil bij de inlaat en uitlaat; meestal nemen we de aanvoer en retour van de ketel

Doorstroomcalculator warmtedrager (alleen voor water)
Q = kW; Δt = oC; m = l/s
Op dezelfde manier kunt u het debiet van de koelvloeistof in elk deel van de leiding berekenen.De secties zijn zo gekozen dat de leiding dezelfde watersnelheid heeft. De verdeling in secties vindt dus plaats vóór de tee of vóór de reductie. Het is noodzakelijk om alle radiatoren op te tellen waarnaar het koelmiddel door elk deel van de buis stroomt. Vervang vervolgens de waarde in de bovenstaande formule. Deze berekeningen moeten worden gemaakt voor de leidingen voor elke radiator.

Hydraulische berekening van het verwarmingssysteem - rekenvoorbeeld

Overweeg als voorbeeld een tweepijps zwaartekrachtverwarmingssysteem.

Initiële gegevens voor berekening:

• berekende thermische belasting van het systeem - Qsp. = 133 kW;
• systeemparameters - tg = 750С, tо = 600С;
• koelvloeistofdebiet (berekend) – Vco = 7,6 m3/h;
• het verwarmingssysteem is verbonden met de ketels via een hydraulische afscheider van het horizontale type;
• de automatisering van elk van de ketels gedurende het hele jaar handhaaft een constante temperatuur van het koelmiddel aan de uitlaat - tg = 800C;
• een automatische verschildrukregelaar is geïnstalleerd bij de inlaat van elke verdeler;
• het verwarmingssysteem van de verdelers is samengesteld uit metaal-kunststof leidingen en de warmtetoevoer naar de verdelers gebeurt door middel van stalen leidingen (water- en gasleidingen).

De diameters van de pijpleidingsecties werden geselecteerd met behulp van een nomogram voor een gegeven koelmiddelsnelheid van 0,4-0,5 m/s.

In sectie 1 is een klep DN 65 geïnstalleerd waarvan de weerstand, volgens de informatie van de fabrikant, 800 Pa is.

In sectie 1a is een filter met een diameter van 65 mm en een doorvoer van 55 m3/h geplaatst. De weerstand van dit element zal zijn:

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

De weerstand van de driewegklep dу = 40 mm en kv = 25 m3/h zal 9200 Pa bedragen.

Evenzo wordt de berekening van de resterende delen van het warmtetoevoersysteem van de distributeurs uitgevoerd. Bij het berekenen van het verwarmingssysteem wordt de hoofdcirculatiering geselecteerd uit de verdeler via het meest belaste verwarmingsapparaat. Hydraulische berekening wordt gemaakt met behulp van de 1e richting.

Koelvloeistof verbruik

Koelvloeistof verbruik

Om te laten zien hoe de hydraulische berekening van verwarming wordt uitgevoerd, nemen we bijvoorbeeld een eenvoudig verwarmingsschema, dat een verwarmingsketel en verwarmingsradiatoren met een kilowatt-warmteverbruik omvat. En er zijn 10 van dergelijke radiatoren in het systeem.

Hier is het belangrijk om het hele schema correct in secties te verdelen en zich tegelijkertijd strikt aan één regel te houden - in elke sectie mag de diameter van de buizen niet veranderen. Het eerste gedeelte is dus een pijpleiding van de ketel naar de eerste verwarming. Het tweede gedeelte is een pijpleiding tussen de eerste en tweede radiator

Enzovoort

Het tweede gedeelte is een leiding tussen de eerste en tweede radiator. Enzovoort

Het eerste gedeelte is dus een pijpleiding van de ketel naar de eerste verwarming. Het tweede gedeelte is een leiding tussen de eerste en tweede radiator. Enzovoort.

Hoe vindt warmteoverdracht plaats en hoe neemt de temperatuur van het koelmiddel af? De koelvloeistof komt in de eerste radiator en geeft een deel van de warmte af, die met 1 kilowatt wordt verminderd. Het is in het eerste deel dat de hydraulische berekening wordt gemaakt onder 10 kilowatt. Maar in het tweede deel is het al onder de 9. En zo verder met een daling.

Er is een formule waarmee u het debiet van de koelvloeistof kunt berekenen:

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

Qch is de berekende warmtebelasting van de site. In ons voorbeeld is dat voor de eerste sectie 10 kW, voor de tweede 9.

c is de soortelijke warmtecapaciteit van water, de indicator is constant en gelijk aan 4,2 kJ / kg x C;

tr is de temperatuur van het koelmiddel bij de ingang van de sectie;

to is de temperatuur van het koelmiddel bij de uitgang van de locatie.

…en gedurende de hele levensduur van het systeem

We willen dat het hydraulisch systeem zijn hele leven lang presteert zoals het hoort. Met TA SCOPE en TA Select kunt u eenvoudig controleren of het systeem goed werkt.

In TA SCOPE worden stroming, verschildruk, 2 temperaturen, verschiltemperatuur en vermogen ingevoerd. Om deze meetgegevens te analyseren, worden ze in TA Select geladen.

Na basislijngegevens verzamelen, het bepalen van de warmteverliezen van het huis en het vermogen van de radiatoren, blijft het om een ​​hydraulische berekening van het verwarmingssysteem uit te voeren. Correct uitgevoerd, het is een garantie voor een correcte, stille, stabiele en betrouwbare werking van het verwarmingssysteem. Bovendien is het een manier om onnodige kapitaalinvesteringen en energiekosten te vermijden.

Berekening van het watervolume en de capaciteit van het expansievat

Om de prestaties van het expansievat te berekenen, dat verplicht is voor elk verwarmingssysteem van het gesloten type, moet u het fenomeen van het vergroten van het vloeistofvolume erin begrijpen. Deze indicator wordt geschat rekening houdend met veranderingen in de belangrijkste prestatiekenmerken, inclusief schommelingen in de temperatuur. In dit geval varieert het in een zeer breed bereik - van kamertemperatuur +20 graden en tot bedrijfswaarden binnen 50-80 graden.

Het volume van het expansievat kan zonder onnodige problemen worden berekend als u een in de praktijk bewezen grove schatting gebruikt.Het is gebaseerd op de ervaring met het bedienen van de apparatuur, volgens welke het volume van het expansievat ongeveer een tiende is van de totale hoeveelheid koelvloeistof die in het systeem circuleert.

Tegelijkertijd wordt rekening gehouden met al zijn elementen, inclusief verwarmingsradiatoren (batterijen), evenals de watermantel van de ketel. Om de exacte waarde van de gewenste indicator te bepalen, moet u het paspoort van de gebruikte apparatuur nemen en daarin de items vinden met betrekking tot de capaciteit van de batterijen en de werktank van de ketel. Na hun bepaling is het niet moeilijk om het overtollige koelmiddel in het systeem te vinden

Om dit te doen, wordt eerst het dwarsdoorsnede-oppervlak van polypropyleen buizen berekend en vervolgens wordt de resulterende waarde vermenigvuldigd met de lengte van de pijpleiding. Na een opsomming voor alle takken van het verwarmingssysteem, worden de nummers uit het paspoort voor radiatoren en de ketel eraan toegevoegd. Een tiende van het totaal wordt dan afgetrokken

Na hun bepaling is het niet moeilijk om het overtollige koelmiddel in het systeem te vinden. Om dit te doen, wordt eerst het dwarsdoorsnede-oppervlak van polypropyleen buizen berekend en vervolgens wordt de resulterende waarde vermenigvuldigd met de lengte van de pijpleiding. Na een opsomming voor alle takken van het verwarmingssysteem, worden de nummers uit het paspoort voor radiatoren en de ketel eraan toegevoegd. Een tiende van het totaal wordt dan geteld.

Tools in het Valtec Hoofdmenu

Valtec heeft, net als elk ander programma, bovenaan een hoofdmenu.

We klikken op de knop "Bestand" en in het submenu dat wordt geopend, zien we de standaardtools die elke computergebruiker kent van andere programma's:

Het in Windows ingebouwde "Calculator"-programma wordt gestart - om berekeningen uit te voeren:

Met behulp van de "Converter" zullen we de ene maateenheid naar de andere converteren:

Er zijn hier drie kolommen:

Helemaal links selecteren we de fysieke grootheid waarmee we werken, bijvoorbeeld druk. In de middelste kolom - de eenheid waaruit u wilt omrekenen (bijvoorbeeld Pascal - Pa), en in de rechterkolom - waarnaar u wilt converteren (bijvoorbeeld naar technische sferen). Er zijn twee regels in de linkerbovenhoek van de rekenmachine, we zullen de tijdens de berekeningen verkregen waarde naar de bovenste sturen en de conversie naar de vereiste meeteenheden wordt onmiddellijk weergegeven in de onderste ... Maar we zullen praten over dit alles te zijner tijd, als het gaat om de praktijk.

Ondertussen maken we verder kennis met het menu "Extra's". Formuliergenerator:

Dit is nodig voor ontwerpers die projecten in opdracht uitvoeren. Als we alleen in ons huis verwarmen, hebben we de Form Generator niet nodig.

De volgende knop in het hoofdmenu van het Valtec-programma is "Styles":

Het is om het uiterlijk van het programmavenster te controleren - het past zich aan aan de software die op uw computer is geïnstalleerd. Voor mij is dit zo'n onnodige gadget, omdat ik een van degenen ben voor wie het belangrijkste niet "checkers" is, maar om er te komen. En dat bepaal je zelf.

Laten we de tools onder deze knop eens nader bekijken.

In "Klimatologie" selecteren we het bouwgebied:

Warmteverlies in het huis hangt niet alleen af ​​van de materialen van de muren en andere constructies, maar ook van het klimaat van het gebied waar het gebouw zich bevindt. De eisen aan het verwarmingssysteem zijn dan ook afhankelijk van het klimaat.

In de linkerkolom vinden we het gebied waarin we wonen (republiek, regio, regio, stad). Als onze nederzetting hier niet is, kies dan de dichtstbijzijnde.

"Materialen". Hier zijn de parameters van verschillende bouwmaterialen die worden gebruikt bij de bouw van huizen.Daarom hebben we bij het verzamelen van de eerste gegevens (zie eerdere ontwerpmaterialen) de materialen van wanden, vloeren, plafonds opgesomd:

Gaten gereedschap. Hier is de informatie over deur- en raamopeningen:

"Pijpen". Hier wordt informatie verzameld over de parameters van leidingen die worden gebruikt in verwarmingssystemen: interne en externe afmetingen, weerstandscoëfficiënten, ruwheid van interne oppervlakken:

We hebben dit nodig bij hydraulische berekeningen - om het vermogen van de circulatiepomp te bepalen.

"Verwarmers". Eigenlijk is er hier niets behalve de kenmerken van die koelvloeistoffen die in het verwarmingssysteem van het huis kunnen worden gegoten:

Deze kenmerken zijn warmtecapaciteit, dichtheid, viscositeit.

Water wordt niet altijd als koelmiddel gebruikt, het komt voor dat er antivries in het systeem wordt gegoten, wat in de gewone mensen "niet-bevriezend" wordt genoemd. We zullen het hebben over de keuze van koelvloeistof in een apart artikel.

"Consumenten" voor het berekenen van het verwarmingssysteem zijn niet nodig, omdat deze tool voor het berekenen van watertoevoersystemen:

"KMS" (coëfficiënten van lokale weerstand):

Elk verwarmingsapparaat (radiator, klep, thermostaat, enz.) creëert weerstand tegen de beweging van de koelvloeistof en met deze weerstanden moet rekening worden gehouden om het vermogen van de circulatiepomp correct te selecteren.

"Apparaten volgens DIN". Dit gaat, net als "Consumenten", meer over watervoorzieningssystemen:

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Kenmerken, voor- en nadelen van natuurlijke en geforceerde koelmiddelcirculatiesystemen voor verwarmingssystemen:

Als we de berekeningen van de hydraulische berekening samenvatten, kregen we als resultaat specifieke fysieke kenmerken van het toekomstige verwarmingssysteem.

Uiteraard is dit een vereenvoudigd berekeningsschema dat geschatte gegevens geeft met betrekking tot de hydraulische berekening voor het verwarmingssysteem van een typisch tweekamerappartement.

Probeert u zelfstandig een hydraulische berekening van het verwarmingssysteem uit te voeren? Of bent u het misschien niet eens met het gepresenteerde materiaal? We wachten op uw opmerkingen en vragen - het feedbackblok bevindt zich hieronder.