Calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento di una casa privata - procedura di calcolo + panoramica dei programmi utili

Sistema di circolazione forzata

L'attrezzatura di questo tipo per i cottage a due piani è considerata più preferibile. In questo caso, la pompa di circolazione è responsabile del movimento ininterrotto dei liquidi di raffreddamento lungo la rete. In tali sistemi è consentito utilizzare tubi di diametro inferiore e una caldaia di potenza non troppo elevata. Cioè, in questo caso, molto più efficiente impianto di riscaldamento monotubo casa a due piani. Il circuito della pompa presenta solo un grave inconveniente: la dipendenza dalle reti elettriche. Pertanto, dove la corrente viene interrotta molto spesso, vale la pena installare l'apparecchiatura secondo i calcoli effettuati per un sistema con una corrente di raffreddamento naturale.Integrando questo design con una pompa di circolazione, puoi ottenere il riscaldamento più efficiente della casa.

Una caldaia a gas senza elettricità è un modello tradizionale di elettrodomestico da pavimento che non richiede fonti di energia aggiuntive per funzionare. Si consiglia di installare dispositivi di questo tipo in caso di interruzioni di corrente regolari. Ad esempio, questo è vero nelle zone rurali o nei cottage estivi. Le aziende manifatturiere producono modelli moderni di caldaie a doppio circuito.

Molti produttori famosi producono modelli diversi caldaie a gas non volatile, e sono abbastanza efficaci e di alta qualità. Di recente sono apparsi modelli di tali dispositivi a parete. La progettazione dell'impianto di riscaldamento deve essere tale che il liquido di raffreddamento circoli secondo il principio della convezione.

Ciò significa che l'acqua riscaldata sale ed entra nel sistema attraverso il tubo. Affinché la circolazione non si fermi, è necessario posizionare i tubi ad angolo e devono anche avere un diametro grande.

E, naturalmente, è molto importante che la caldaia a gas stessa si trovi nel punto più basso dell'impianto di riscaldamento.

È possibile collegare separatamente una pompa a tali apparecchiature di riscaldamento, che sono alimentate dalla rete. Collegandolo all'impianto di riscaldamento, pomperà il liquido di raffreddamento, migliorando così il funzionamento della caldaia. E se si spegne la pompa, il liquido di raffreddamento inizierà di nuovo a circolare per gravità.

Caratteristiche del progetto

Affinché il sistema a gravità funzioni efficacemente, devono essere soddisfatti i seguenti requisiti:

• la fonte di calore è un qualsiasi generatore di calore non volatile con tubi di uscita del diametro di 40-50 mm;
• all'uscita della caldaia o della stufa con un circuito dell'acqua, viene immediatamente montato un montante accelerante: un tubo verticale attraverso il quale sale il liquido di raffreddamento riscaldato;
• il montante termina con un vaso di espansione di tipo aperto installato in soffitta o sotto il soffitto del piano superiore (a seconda del tipo di cablaggio e del progetto di una casa privata);
• capacità del serbatoio - 10% del volume del liquido di raffreddamento;
• per gravità, è preferibile scegliere dispositivi di riscaldamento con grandi dimensioni dei canali interni: ghisa, alluminio, bimetallico;
• per un migliore trasferimento di calore, i radiatori di riscaldamento sono collegati secondo uno schema versatile: inferiore o diagonale;
• sugli attacchi dei radiatori sono installate speciali valvole a passaggio totale con teste termiche (mandata) e valvole di bilanciamento (ritorno);
• è meglio dotare le batterie di prese d'aria manuali - gru Mayevsky;
• il rifornimento della rete di riscaldamento è organizzato nel punto più basso, vicino alla caldaia;
• tutte le sezioni orizzontali dei tubi sono posate con pendenze, il minimo è di 2 mm per metro lineare, la media è di 5 mm / 1 m.

A sinistra nella foto - il montante di alimentazione del termovettore dalla caldaia a basamento con una pompa sul bypass, a destra - il collegamento della linea di ritorno

I sistemi di riscaldamento gravitazionale sono aperti, azionati a pressione atmosferica. Ma il flusso per gravità funzionerà in un circuito chiuso con un serbatoio a membrana? Rispondiamo: sì, la circolazione naturale continuerà, ma la velocità del liquido di raffreddamento diminuirà, l'efficienza diminuirà.

Non è difficile motivare la risposta, basti citare il cambiamento delle proprietà fisiche dei liquidi in sovrapressione. Con una pressione nel sistema di 1,5 bar, il punto di ebollizione dell'acqua si sposterà a 110 ° C, anche la sua densità aumenterà.La circolazione rallenterà a causa della piccola differenza nelle masse del flusso caldo e raffreddato.

Diagrammi di flusso a gravità semplificati con vaso di espansione aperto ea membrana

Calcolo della perdita di calore in casa

Questi dati saranno necessari per determinare separatamente la potenza richiesta dell'impianto di riscaldamento, ovvero la caldaia, e la potenza termica di ciascun radiatore. Per fare ciò, puoi utilizzare il nostro calcolatore di perdita di calore online. Devono essere calcolati per ogni stanza della casa che ha un muro esterno.

Visita medica. La dispersione termica calcolata di ogni stanza viene divisa per la sua quadratura e si ottiene la dispersione termica specifica in W/mq. Di solito vanno da 50 fino a 150 W/kv. M. Se le tue cifre sono molto diverse da quelle fornite, forse è stato commesso un errore. Le dispersioni termiche delle stanze del piano superiore sono le maggiori, seguite dalle dispersioni termiche del primo piano e le minime sono nelle stanze dei piani intermedi.

Calcolo dell'idraulica dell'impianto di riscaldamento dell'acqua

Il liquido di raffreddamento circola nel sistema sotto pressione, che non è un valore costante. Diminuisce per la presenza di forze di attrito dell'acqua sulle pareti dei tubi, resistenza su raccordi e raccordi per tubi. Il padrone di casa contribuisce anche regolando la distribuzione del calore ai singoli ambienti.

La pressione aumenta se la temperatura del mezzo di riscaldamento aumenta e viceversa - diminuisce quando diminuisce.

Per evitare di sbilanciare l'impianto di riscaldamento, è necessario creare le condizioni in cui ogni radiatore riceve così tanto liquido di raffreddamentoil tempo necessario per mantenere la temperatura impostata e compensare le inevitabili dispersioni di calore.

Lo scopo principale del calcolo idraulico è quello di allineare i costi di rete calcolati con i costi effettivi o di esercizio.

In questa fase di progettazione si determinano:

• diametro e capacità del tubo;
• perdite di carico locali nelle singole sezioni dell'impianto di riscaldamento;
• requisiti di bilanciamento idraulico;
• perdite di carico nell'impianto (generale);
• portata ottimale.

Per la produzione del calcolo idraulico, è necessario fare alcuni preparativi:

1. Raccogli i dati e organizzali.
2. Seleziona un metodo di calcolo.

Innanzitutto, il progettista studia i parametri termici dell'oggetto ed esegue un calcolo termico. Di conseguenza, ha informazioni sulla quantità di calore richiesta per ogni stanza. Successivamente, vengono selezionati i dispositivi di riscaldamento e una fonte di calore.

Rappresentazione schematica dell'impianto di riscaldamento in una casa privata

Nella fase di sviluppo, viene presa una decisione sul tipo di sistema di riscaldamento e vengono selezionate le caratteristiche del suo bilanciamento, tubi e raccordi. Al termine si redige uno schema elettrico assonometrico, si elaborano planimetrie indicanti:

• potenza del radiatore;
• portata del liquido di raffreddamento;
• disposizione di apparecchiature termiche, ecc.

Tutte le sezioni del sistema, i punti nodali vengono contrassegnati, contati e applicati al disegno, la lunghezza degli anelli.

Ordine di montaggio

Un sistema monotubo è assemblato come segue:

• Nel ripostiglio, la caldaia è installata a pavimento o appesa al muro. Con l'aiuto di apparecchiature a gas, è possibile organizzare il sistema di riscaldamento monotubo più affidabile ed efficiente di una casa a due piani.Lo schema di connessione in questo caso sarà standard e ti consentirà di fare tutto il lavoro, se lo desideri, anche da solo.
• I radiatori del riscaldamento sono appesi alle pareti.
• Nella fase successiva, i montanti "supply" e "reverse" vengono montati al secondo piano. Si trovano nelle immediate vicinanze della caldaia. In basso, il contorno del primo piano si unisce ai montanti, in alto - il secondo.
• Il prossimo è il collegamento alle linee della batteria. Una valvola di intercettazione (sulla sezione di ingresso del bypass) e una valvola Mayevsky devono essere installate su ciascun radiatore.
• Nelle immediate vicinanze della caldaia è montato un vaso di espansione sulla tubazione di “ritorno”.
• Anche sul tubo di "ritorno" vicino alla caldaia sul bypass con tre rubinetti è collegata una pompa di circolazione. Un filtro speciale taglia davanti ad esso sul bypass.

Nella fase finale, il sistema viene sottoposto a test di pressione per identificare malfunzionamenti e perdite delle apparecchiature.

Come puoi vedere, il sistema di riscaldamento monotubo di una casa a due piani, il cui schema è il più semplice possibile, può essere un'attrezzatura molto comoda e pratica.

Tuttavia, se si desidera utilizzare un design così semplice, nella prima fase è importante eseguire tutti i calcoli necessari con la massima precisione.

Pensando all'installazione del riscaldamento, viene inizialmente determinato quale tipo di combustibile verrà utilizzato

Ma insieme a questo, è estremamente importante decidere quanto il riscaldamento previsto sarà davvero autonomo. Quindi, un impianto di riscaldamento senza pompa, che non necessita di energia elettrica per funzionare, sarà veramente autonomo. Tutto ciò di cui hai bisogno è una fonte di calore e una tubazione ben posizionata per un funzionamento efficiente.

Per un funzionamento efficiente, hai solo bisogno di una fonte di calore e di una tubazione correttamente posizionata.

Il circuito di riscaldamento è un insieme di elementi atti a riscaldare l'abitazione cedendo calore all'aria. Il tipo più comune di riscaldamento è un sistema che utilizza come fonte di riscaldamento caldaie o caldaie collegate alla rete idrica. L'acqua, passando attraverso il riscaldatore, raggiunge una certa temperatura e quindi va al circuito di riscaldamento.

Negli impianti con un liquido di raffreddamento, che viene utilizzato come acqua, la circolazione può essere organizzata in due modi:

Le caldaie (caldaie) sono utilizzate come fonte di calore per riscaldare l'acqua. Il loro principio di funzionamento si basa sulla trasformazione di un certo tipo di energia in calore, seguita dal suo trasferimento al liquido di raffreddamento. A seconda del tipo di fonte di riscaldamento, l'equipaggiamento della caldaia può essere a gas, combustibile solido, elettrico o olio combustibile.

A seconda del tipo di collegamento degli elementi del circuito, l'impianto di riscaldamento può essere monotubo o bitubo. Se tutti i dispositivi del circuito sono collegati in serie l'uno rispetto all'altro, ovvero il liquido di raffreddamento passa attraverso tutti gli elementi in ordine e ritorna alla caldaia, un tale sistema è chiamato sistema a tubo singolo. Il suo principale svantaggio è il riscaldamento irregolare. Ciò è dovuto al fatto che ogni elemento perde una certa quantità di calore, quindi la differenza di temperatura della caldaia può essere significativa.

Un sistema di tipo a due tubi implica un collegamento parallelo di radiatori a un montante. Gli svantaggi di tale connessione includono una complicazione progettuale e un consumo di materiale raddoppiato rispetto a un sistema a tubo singolo. Ma la costruzione di un circuito di riscaldamento per grandi locali a più piani viene eseguita solo da tale connessione.

Un sistema di circolazione per gravità è sensibile agli errori commessi durante l'installazione del riscaldamento.

Cosa significa il calcolo dell'idraulica e perché è necessario

Effettuare un calcolo idraulico del riscaldamento significa selezionare correttamente i parametri di alcune sezioni della rete, tenendo conto della pressione, in modo che attraverso di esse venga effettuato un certo flusso di refrigerante.

Questo calcolo permette di determinare:

• Perdite di carico in vari punti della rete;
• portata del gasdotto;
• Flusso fluido ottimale;
• Indicatori necessari per il bilanciamento idraulico.

Combinando tutti i dati ottenuti, è possibile selezionare le pompe di riscaldamento.

La quantità di fonte di calore che entra nei radiatori deve essere tale da ottenere un bilancio termico all'interno dell'edificio, tenendo conto della temperatura della strada e della temperatura impostata dall'utente per ciascun locale separatamente.

Se il riscaldamento è autonomo, è possibile utilizzare i seguenti metodi di calcolo:

• Utilizzando le caratteristiche di resistenza e conducibilità;
• Secondo i costi unitari;
• Confrontando la pressione dinamica;
• Per lunghezze diverse, ridotto a un indicatore.

Il calcolo dell'idraulica è una delle fasi più importanti nello sviluppo di sistemi di riscaldamento con un vettore di calore liquido.

Prima di procedere con la sua attuazione, è necessario:

• Determinare l'equilibrio termico nei locali necessari;
• Seleziona il tipo di dispositivi di riscaldamento e posizionali sui disegni dell'edificio;
• Risolvere domande sulla configurazione dell'impianto di riscaldamento, nonché sui tipi di tubi e raccordi utilizzati;
• Disegna uno schema dell'impianto di riscaldamento, dove saranno visibili i numeri, i carichi e le lunghezze delle sezioni richieste;
• Determinare l'anello di circolazione principale lungo il quale si muove il liquido di raffreddamento.

Tipicamente, per edifici con un numero ridotto di piani, viene utilizzato un sistema di riscaldamento a due tubi e per edifici con un numero elevato di piani, viene utilizzato un sistema di riscaldamento a tubo singolo.

Come vengono eseguiti i calcoli di calcolo idraulico

Ci sono alcuni compiti che devono essere risolti per effettuare un calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento:

1. Determinare il diametro dei tubi in tutte le sezioni del sistema (non dimenticare di tenere conto della velocità di movimento del vettore di calore).
2. Calcola la perdita di pressione.
3. Risolvere il bilanciamento idraulico.
4. E, naturalmente, la portata del liquido di raffreddamento.

Quali programmi gratuiti esistono per questo?

Come puoi immaginare, questo programma è progettato per eseguire rapidamente i calcoli necessari. Innanzitutto, è necessario effettuare tutte le impostazioni appropriate e selezionare gli elementi di equipaggiamento più adatti. Pertanto, è possibile creare schemi completamente nuovi. Inoltre, uno schema già pronto può essere modificato secondo necessità.

Questo software combina armoniosamente entrambe le opzioni, consentendo di creare design originali e modificare quelli vecchi. Il programma offre le più ampie possibilità per quanto riguarda i calcoli idraulici, dalla portata del liquido di raffreddamento alla scelta dei tubi del diametro richiesto. Tutti i risultati del tuo lavoro possono essere importati nel sistema operativo in qualsiasi forma.

Questo programma è disponibile gratuitamente. Consente di calcolare tutto ciò che serve per gli impianti, indipendentemente dal numero di tubi.La differenza essenziale di "Hertz", che lo distingue favorevolmente da altri analoghi, è che puoi creare vari progetti, sia in nuovi edifici che in edifici ricostruiti, in cui la miscela di glicole è il liquido di raffreddamento. Il programma è stato certificato da OOO TsSPS.

L'inserimento dei dati è molto comodo, in quanto avviene graficamente. I risultati dei calcoli sono visualizzati sotto forma di diagrammi.

Con esso, calcolerai la superficie o il radiatore. Consiste in un insieme speciale di quattro programmi simili. Quindi, diamo un'occhiata alle possibilità del programma:

1. Selezione della tubazione in base al diametro.
2. Selezione di radiatori adatti.
3. Determina l'altezza alla quale devono essere posizionate le pompe.
4. Vari tipi di calcolo delle superfici riscaldanti.
5. Determinazione della temperatura più idonea.

A differenza delle opzioni precedenti, puoi scaricare gratuitamente solo una versione di prova del programma, che, ovviamente, presenta alcune limitazioni. Innanzitutto, nella stragrande maggioranza delle opzioni, non solo potrai importare un'immagine nel sistema operativo, ma anche stamparla. Inoltre, in ogni singola domanda c'è una sorta di limite: tre progetti completati per uno. Tuttavia, puoi modificarlo un numero infinito di volte, questo non è proibito. E, infine, i progetti finiti verranno salvati in un formato speciale, nessun'altra versione sarà in grado di leggere tale estensione.

Di conseguenza, vorrei sottolineare che il calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento è parte integrante del moderno sistema di controllo.Per poter scegliere le valvole di regolazione senza avere un'idea di cosa sta succedendo sul mercato in questo momento, bisognerà fare dei calcoli su tutta l'area della struttura, si consiglia di utilizzare il più ricco possibile biblioteca. Il funzionamento dell'intero sistema dipenderà dalla correttezza dei tuoi dati.

Circuito a due tubi in un appartamento a molti piani

Per riscaldare correttamente un appartamento di un edificio a più piani, è necessario pianificare tutto fin dall'inizio. Uno dei punti chiave nella progettazione è il calcolo del diametro del tubo per il riscaldamento.

La parte tecnica del caso si chiama calcolo idraulico. Allo stesso tempo, i seguenti fattori influenzano la scelta del diametro dei tubi per il riscaldamento:

• la lunghezza del sistema;
• temperatura del liquido di raffreddamento di alimentazione;
• temperatura di ritorno;
• materiali e accessori;
• area della stanza;
• il grado di affaticamento nella stanza.

In altre parole, prima di calcolare il diametro del tubo per il riscaldamento, è necessario determinare le prestazioni idrauliche dell'impianto. Puoi eseguire autonomamente solo calcoli approssimativi, che possono essere utilizzati anche nella pratica.

Il diametro dei tubi per un impianto di riscaldamento a due tubi determina direttamente la velocità con cui il calore della caldaia raggiungerà il punto finale del circuito. Minore è il passaggio condizionato, maggiore è la velocità del liquido di raffreddamento.

Dopotutto, l'acqua per un periodo di tempo più lungo avrà il tempo di emettere una maggiore quantità di calore.

La soluzione più semplice per calcolare il diametro di un tubo per il riscaldamento è aderire allo stesso passaggio condizionale della diramazione che entra nel tuo appartamento dal montante centrale.

Questo ti farà risparmiare tempo e nervi, perché non è un caso che lo sviluppatore abbia installato un circuito proprio con una sezione del genere. Prima che l'oggetto iniziasse a costruire, sono stati eseguiti tutti i calcoli, compreso quello idraulico.

Se vuoi calcolare tutto secondo la formula, allora utilizzare le informazioni dal blocco successivo.

Il diametro ottimale di un tubo per il riscaldamento di un appartamento e di una casa privata fino a 100 mq è di 25 mm. Si riferisce a prodotti in polipropilene.

Dati come calcolare il diametro del tubo per il riscaldamento

Per calcolare il diametro della tubazione, avrai bisogno dei seguenti dati: questi sono la perdita di calore totale dell'abitazione, la lunghezza della tubazione e il calcolo della potenza dei radiatori di ogni stanza, nonché il metodo di cablaggio . Il divorzio può essere monotubo, bitubo, avere ventilazione forzata o naturale.

Sfortunatamente, è impossibile calcolare con precisione la sezione trasversale dei tubi. In un modo o nell'altro, dovrai scegliere tra un paio di opzioni. Questo punto va chiarito: una certa quantità di calore deve essere erogata ai radiatori, ottenendo un riscaldamento uniforme delle batterie. Se parliamo di sistemi con ventilazione forzata, ciò viene fatto utilizzando tubi, una pompa e il liquido di raffreddamento stesso. Tutto ciò che serve è guidare la quantità necessaria di refrigerante per un certo periodo di tempo.

Si scopre che è possibile scegliere tubi di diametro inferiore e fornire il liquido di raffreddamento a una velocità maggiore. È anche possibile scegliere a favore di tubi di sezione maggiore, ma ridurre l'intensità dell'alimentazione del liquido di raffreddamento. La prima opzione è preferita.

Panoramica dei programmi per i calcoli idraulici

Esempio di programma per il calcolo del riscaldamento

In effetti, qualsiasi calcolo idraulico dei sistemi di riscaldamento dell'acqua è un compito ingegneristico complesso.Per risolverlo, sono stati sviluppati numerosi pacchetti software che semplificano l'implementazione di questa procedura.

Puoi provare a fare un calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento nella shell di Excel, usando formule già pronte. Tuttavia, possono verificarsi i seguenti problemi:

• Grande errore. Nella maggior parte dei casi, gli schemi a un tubo oa due tubi vengono presi come esempio di calcolo idraulico di un sistema di riscaldamento. Trovare tali calcoli per il collezionista è problematico;
• Per tenere correttamente conto della resistenza idraulica della condotta, sono necessari dati di riferimento, che non sono disponibili nel modulo. Devono essere cercati e inseriti in aggiunta.

Dati questi fattori, gli esperti raccomandano di utilizzare i programmi per il calcolo. La maggior parte di loro sono a pagamento, ma alcuni hanno una versione demo con funzionalità limitate.

Oventrop CO

Programma per il calcolo idraulico

Il programma più semplice e comprensibile per il calcolo idraulico del sistema di alimentazione del calore. Un'interfaccia intuitiva e impostazioni flessibili ti aiuteranno a gestire rapidamente le sfumature dell'immissione dei dati. Durante la configurazione iniziale del complesso possono sorgere piccoli problemi. Sarà necessario inserire tutti i parametri del sistema, partendo dal materiale del tubo e terminando con la posizione degli elementi riscaldanti.

HERZ CO

Si caratterizza per la flessibilità delle impostazioni, la possibilità di effettuare un calcolo idraulico semplificato del riscaldamento sia per un nuovo sistema di alimentazione del calore che per l'adeguamento di uno vecchio. Differisce dagli analoghi in una comoda interfaccia grafica.

Installa-Therm HCR

Il pacchetto software è progettato per la resistenza idraulica professionale del sistema di alimentazione del calore. La versione gratuita ha molte limitazioni.Ambito: progettazione del riscaldamento in grandi edifici pubblici e industriali.

Esempio di calcolo idraulico impianti di riscaldamento:

Definizione di resistenza

Spesso, gli ingegneri devono affrontare calcoli di sistemi di fornitura di calore per grandi strutture. Tali sistemi richiedono un gran numero di dispositivi di riscaldamento e centinaia di metri lineari di tubi. È possibile calcolare la resistenza idraulica dell'impianto di riscaldamento utilizzando equazioni o speciali programmi automatizzati.

Per determinare la perdita di calore relativa dovuta all'adesione nella linea, viene utilizzata la seguente equazione approssimativa: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). L'applicazione di questa equazione è giustificata per velocità non superiori a 1,25 m/s.

Se il valore del consumo di acqua calda è noto, viene utilizzata un'equazione approssimativa per trovare la sezione trasversale all'interno del tubo: d = 0,75 √G (mm). Dopo aver ricevuto il risultato, dovrai fare riferimento a una tabella speciale per ottenere la sezione trasversale del passaggio condizionale.

Il principio di funzionamento di un sistema di riscaldamento aperto con una pompa di circolazione

Calcolo dei parametri del liquido di raffreddamento

Il calcolo del liquido di raffreddamento si riduce alla determinazione dei seguenti indicatori:

• la velocità di movimento delle masse d'acqua attraverso la tubazione con i parametri indicati;
• la loro temperatura media;
• consumo del vettore associato ai requisiti di prestazione delle apparecchiature di riscaldamento.

Le formule note per calcolare i parametri del liquido di raffreddamento (tenendo conto dell'idraulica) sono piuttosto complesse e scomode nell'applicazione pratica. I calcolatori online utilizzano un approccio semplificato che consente di ottenere un risultato con un errore consentito per questo metodo.

Tuttavia, prima di iniziare l'installazione, è importante avere cura di acquistare una pompa con indicatori non inferiori a quelli calcolati.Solo in questo caso si ha la certezza che i requisiti per il sistema secondo questo criterio siano pienamente soddisfatti e che sia in grado di riscaldare l'ambiente a temperature confortevoli.