Calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento su esempio specifico

Equazioni di base del calcolo idraulico di un gasdotto

Per calcolare il movimento del gas attraverso i tubi, vengono presi i valori del diametro del tubo, il consumo di carburante e la perdita di carico. Calcolato in base alla natura del movimento. Con laminare - i calcoli vengono eseguiti rigorosamente matematicamente secondo la formula:

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

• ∆Р – kgm2, perdita di carico per attrito;
• ω – m/s, velocità del carburante;
• D - m, diametro della tubazione;
• L - m, lunghezza della condotta;
• μ è kg sec/m2, viscosità del fluido.

Con il movimento turbolento, è impossibile applicare calcoli matematici accurati a causa della casualità del movimento. Pertanto, vengono utilizzati coefficienti determinati sperimentalmente.

Calcolato secondo la formula:

Р1 – Р2 = (λ*ω2*L*ρ)/2g*D (21), dove:

• P1 e P2 sono pressioni all'inizio e alla fine della condotta, kg/m2;
• λ è il coefficiente di resistenza aerodinamica adimensionale;
• ω – m/sec, la velocità media del flusso di gas sulla sezione di tubo;
• ρ – kg/m3, densità del carburante;
• D - m, diametro del tubo;
• g – m/sec2, accelerazione di gravità.

Video: fondamenti del calcolo idraulico dei gasdotti

Una selezione di domande

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Come lavorare in EXCEL

L'uso delle tabelle Excel è molto comodo, poiché i risultati del calcolo idraulico sono sempre ridotti a una forma tabellare. È sufficiente determinare la sequenza di azioni e preparare le formule esatte.

Immissione dei dati iniziali

Viene selezionata una cella e viene immesso un valore. Tutte le altre informazioni vengono semplicemente prese in considerazione.

Cellula	Valore	Significato, designazione, unità di espressione
D4	45,000	Consumo di acqua G in t/h
D5	95,0	Temperatura ingresso barattolo in °C
D6	70,0	Temperatura di mandata tout in °C
D7	100,0	Diametro interno d, mm
D8	100,000	Lunghezza, L in m
D9	1,000	Rugosità equivalente del tubo ∆ in mm
D10	1,89	La quantità di quote resistenze locali - Σ(ξ)

• il valore in D9 è preso dalla directory;
• il valore in D10 caratterizza la resistenza alle saldature.

Formule e algoritmi

Selezioniamo le celle ed entriamo nell'algoritmo, così come le formule dell'idraulica teorica.

Cellula	Algoritmo	Formula	Risultato	Valore del risultato
D12	!ERRORE! D5 non contiene un numero o un'espressione	tav=(tin+tout)/2	82,5	Temperatura media dell'acqua tav in °C
D13	!ERRORE! D12 non contiene un numero o un'espressione	n=0.0178/(1+0.0337*tav+0.000221*tav2)	0,003368	coefficiente cinematico. viscosità dell'acqua - n, cm2/s alla tav
D14	!ERRORE! D12 non contiene un numero o un'espressione	ρ=(-0.003*tav2-0.1511*tav+1003, 1)/1000	0,970	Densità media dell'acqua ρ, t/m3 al tav
D15	!ERRORE! D4 non contiene un numero o un'espressione	G'=G*1000/(ρ*60)	773,024	Consumo di acqua G', l/min
D16	!ERRORE! D4 non contiene un numero o un'espressione	v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600)	1,640	Velocità dell'acqua v, m/s
D17	!ERRORE! D16 non contiene un numero o un'espressione	Ri=v*d*10/n	487001,4	Reynolds numero Re
D18	!ERRORE! La cella D17 non esiste	λ=64/Re a Re≤2320 λ=0,0000147*Re a 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 a Re≥4000	0,035	Coefficiente di attrito idraulico λ
D19	!ERRORE! La cella D18 non esiste	R=λ*v2*ρ*100/(2*9.81*d)	0,004645	Perdita di carico specifica per attrito R, kg/(cm2*m)
D20	!ERRORE! La cella D19 non esiste	dPtr=R*L	0,464485	Perdita di carico per attrito dPtr, kg/cm2
D21	!ERRORE! La cella D20 non esiste	dPtr=dPtr*9,81*10000	45565,9	e Pa rispettivamente D20
D22	!ERRORE! D10 non contiene un numero o un'espressione	dPms=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9.81*10)	0,025150	Perdita di carico nelle resistenze locali dPms in kg/cm2
D23	!ERRORE! La cella D22 non esiste	dPtr \u003d dPms * 9,81 * 10000	2467,2	e Pa rispettivamente D22
D24	!ERRORE! La cella D20 non esiste	dP=dPtr+dPms	0,489634	Perdita di carico stimata dP, kg/cm2
D25	!ERRORE! La cella D24 non esiste	dP=dP*9,81*10000	48033,1	e Pa rispettivamente D24
D26	!ERRORE! La cella D25 non esiste	S=dP/G2	23,720	Caratteristica di resistenza S, Pa/(t/h)2

• il valore di D15 viene ricalcolato in litri, quindi è più facile percepire la portata;
• cella D16 - aggiungi la formattazione in base alla condizione: "Se v non rientra nell'intervallo di 0,25 ... 1,5 m / s, lo sfondo della cella è rosso / il carattere è bianco".

Per le tubazioni con un dislivello tra l'ingresso e l'uscita, ai risultati si aggiunge la pressione statica: 1 kg / cm2 per 10 m.

Registrazione dei risultati

La combinazione di colori dell'autore ha un carico funzionale:

• Le celle turchese chiaro contengono i dati originali: possono essere modificati.
• Le celle verde chiaro sono costanti di input o dati che sono poco soggetti a modifiche.
• Le celle gialle sono calcoli preliminari ausiliari.
• Le celle di colore giallo chiaro sono i risultati dei calcoli.
• Caratteri:
  • blu - dati iniziali;
  • nero - risultati intermedi/non principali;
  • rosso: i risultati principali e finali del calcolo idraulico.

Risultati nel foglio di calcolo Excel

Esempio di Alexander Vorobyov

Un esempio di un semplice calcolo idraulico in Excel per una sezione di tubazione orizzontale.

Dati iniziali:

• lunghezza del tubo 100 metri;
• ø108 mm;
• spessore parete 4 mm.

Tabella dei risultati del calcolo delle resistenze locali

Complicando i calcoli passo dopo passo in Excel, è meglio padroneggiare la teoria e risparmiare parzialmente sul lavoro di progettazione. Grazie a un approccio competente, il tuo impianto di riscaldamento diventerà ottimale in termini di costi e scambio termico.

Calcolo del diametro dei tubi dell'impianto di riscaldamento

Questo calcolo si basa su una serie di parametri. Per prima cosa devi definire resa termica dell'impianto di riscaldamento, quindi calcolare a quale velocità il liquido di raffreddamento - acqua calda o un altro tipo di liquido di raffreddamento - si muoverà attraverso i tubi. Ciò contribuirà a eseguire calcoli il più accuratamente possibile ed evitare imprecisioni.

Calcolo della potenza dell'impianto di riscaldamento

Il calcolo viene effettuato secondo la formula. Per calcolare la potenza dell'impianto di riscaldamento, è necessario moltiplicare il volume dell'ambiente riscaldato per il coefficiente di dispersione termica e la differenza tra la temperatura invernale all'interno e all'esterno dell'ambiente, quindi dividere il valore risultante per 860.

Se l'edificio ha parametri standard, quindi il calcolo può essere effettuato nell'ordine medio.

Per determinare la temperatura risultante, la temperatura media esterna nella stagione invernale e la temperatura interna non devono essere inferiori a quelle regolate dai requisiti sanitari.

Velocità del liquido di raffreddamento nel sistema

Secondo gli standard, dovrebbe essere la velocità di movimento del liquido di raffreddamento attraverso i tubi di riscaldamento superare 0,2 metri al secondo. Questo requisito è dovuto al fatto che a una velocità di movimento inferiore l'aria viene rilasciata dal liquido, il che porta a blocchi d'aria che possono interrompere il funzionamento dell'intero sistema di riscaldamento.

Il livello di velocità superiore non deve superare 1,5 metri al secondo, in quanto questo può causare rumore nel sistema.

In generale, è desiderabile mantenere una barriera a media velocità per aumentare la circolazione e quindi aumentare la produttività del sistema. Molto spesso, per raggiungere questo obiettivo vengono utilizzate pompe speciali.

Calcolo del diametro del tubo dell'impianto di riscaldamento

sostituzione dell'intero sistema di tubazioni.

Il diametro del tubo viene calcolato utilizzando formula speciale.Include:

• diametro desiderato
• potenza termica del sistema
• velocità del liquido di raffreddamento
• la differenza tra la temperatura di mandata e quella di ritorno dell'impianto di riscaldamento.

Questa differenza di temperatura deve essere scelta in base a requisiti d'ingresso(non inferiore a 95 gradi) e sulla linea di ritorno (di norma è 65-70 gradi). Sulla base di questo, la differenza di temperatura è generalmente presa come 20 gradi.

Preparazione del calcolo

L'esecuzione di un calcolo qualitativo e dettagliato dovrebbe essere preceduta da una serie di misure preparatorie per l'attuazione dei programmi di calcolo. Questa parte può essere chiamata raccolta di informazioni per il calcolo. Essendo la parte più difficile nella progettazione di un sistema di riscaldamento dell'acqua, il calcolo dell'idraulica consente di progettare accuratamente tutto il suo lavoro. I dati in preparazione devono contenere la definizione del bilancio termico richiesto dei locali che saranno riscaldati dall'impianto di riscaldamento progettato.

Nel progetto, il calcolo viene effettuato tenendo conto del tipo di dispositivi di riscaldamento selezionati, con determinate superfici di scambio termico e il loro posizionamento in ambienti riscaldati, possono essere batterie di sezioni di radiatori o altri tipi di scambiatori di calore. I punti del loro posizionamento sono indicati sulle planimetrie della casa o dell'appartamento.

punti di fissaggio per dispositivi di riscaldamento,

Dopo aver determinato in pianta la configurazione richiesta dell'impianto, questa deve essere disegnata in assonometria per tutti i piani. In tale schema, a ciascun riscaldatore viene assegnato un numero, viene indicata la potenza termica massima. Un elemento importante, indicato anche per un dispositivo termico nello schema, è la lunghezza stimata del tratto di condotta per il suo collegamento.

Notazione e ordine di esecuzione

I piani devono necessariamente indicare un predeterminato anello di circolazione, detto principale. È necessariamente un circuito chiuso, comprendente tutte le sezioni della tubazione del sistema con la massima portata di refrigerante. Per gli impianti a due tubi, queste sezioni vanno dalla caldaia (fonte di energia termica) al dispositivo termico più remoto e tornano alla caldaia. Per i sistemi a tubo singolo, viene presa una sezione del ramo: il montante e la parte posteriore.

L'unità di calcolo è una sezione della condotta con un diametro e una corrente (portata) costanti del vettore di energia termica. Il suo valore è determinato in base al bilancio termico della stanza. È stato adottato un certo ordine di designazione di tali segmenti, partendo dalla caldaia (fonte di calore, generatore di energia termica), sono numerati. Se sono presenti diramazioni dalla linea di alimentazione del gasdotto, sono designate in lettere maiuscole in ordine alfabetico. La stessa lettera con un tratto indica il punto di raccolta di ogni ramo sulla condotta principale di ritorno.

Nella designazione dell'inizio del ramo dei dispositivi di riscaldamento, è indicato il numero del pavimento (sistemi orizzontali) o del ramo - montante (verticale). Lo stesso numero, ma con una corsa, è posto nel punto del loro collegamento alla linea di ritorno per la raccolta dei flussi di refrigerante. Insieme, queste designazioni costituiscono il numero di ciascun ramo della sezione calcolata.La numerazione è in senso orario dall'angolo in alto a sinistra della pianta. Secondo il piano, viene determinata anche la lunghezza di ciascun ramo, l'errore non è superiore a 0,1 m.

Senza entrare nei dettagli, va detto che ulteriori calcoli consentono di determinare i diametri dei tubi di ciascuna sezione dell'impianto di riscaldamento, la perdita di carico su di essi e di bilanciare idraulicamente tutti gli anelli di circolazione nei complessi sistemi di riscaldamento dell'acqua.

Determinazione del diametro del tubo

Per determinare finalmente il diametro e lo spessore dei tubi di riscaldamento, resta da discutere la questione della perdita di calore.

La quantità massima di calore lascia la stanza attraverso le pareti - fino al 40%, attraverso le finestre - 15%, il pavimento - 10%, tutto il resto attraverso il soffitto/tetto. L'appartamento è caratterizzato da perdite principalmente attraverso finestre e moduli balcone

Esistono diversi tipi di perdita di calore negli ambienti riscaldati:

1. Perdita di pressione di flusso in un tubo. Questo parametro è direttamente proporzionale al prodotto della perdita per attrito specifica all'interno del tubo (fornita dal produttore) per la lunghezza totale del tubo. Ma dato il compito attuale, tali perdite possono essere ignorate.
2. Perdita di carico sulle resistenze locali del tubo - costi termici sui raccordi e all'interno dell'apparecchiatura. Ma date le condizioni del problema, un piccolo numero di curve di montaggio e il numero di radiatori, tali perdite possono essere trascurate.
3. Dispersione di calore in base alla posizione dell'appartamento. Esiste un altro tipo di costo del riscaldamento, ma è più correlato all'ubicazione della stanza rispetto al resto dell'edificio. Per un appartamento ordinario, che si trova al centro della casa ed è adiacente a sinistra / destra / alto / basso con altri appartamenti, le perdite di calore attraverso le pareti laterali, il soffitto e il pavimento sono quasi uguali a "0".

Puoi tenere conto delle perdite solo attraverso la parte anteriore dell'appartamento: il balcone e la finestra centrale della sala comune. Ma questa domanda viene chiusa aggiungendo 2-3 sezioni a ciascuno dei radiatori.

Il valore del diametro del tubo viene selezionato in base alla portata del liquido di raffreddamento e alla velocità della sua circolazione nella rete di riscaldamento

Analizzando le informazioni di cui sopra, vale la pena notare che per la velocità calcolata dell'acqua calda nell'impianto di riscaldamento, è nota la velocità tabellare di movimento delle particelle d'acqua rispetto alla parete del tubo in una posizione orizzontale di 0,3-0,7 m / s.

Per aiutare la procedura guidata, presentiamo la cosiddetta checklist per l'esecuzione di calcoli per un tipico calcolo idraulico di un impianto di riscaldamento:

• raccolta dati e calcolo della potenza della caldaia;
• volume e velocità del liquido di raffreddamento;
• dispersione termica e diametro del tubo.

A volte, durante il calcolo, è possibile ottenere un diametro del tubo sufficientemente grande per coprire il volume calcolato del liquido di raffreddamento. Questo problema può essere risolto aumentando la capacità della caldaia o aggiungendo un vaso di espansione aggiuntivo.

Sul nostro sito è presente un blocco di articoli dedicato al calcolo dell'impianto di riscaldamento, ti consigliamo di leggere:

1. Calcolo termico dell'impianto di riscaldamento: come calcolare correttamente il carico sull'impianto
2. Calcolo del riscaldamento dell'acqua: formule, regole, esempi di attuazione
3. Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Potenza del generatore di calore

Uno dei componenti principali dell'impianto di riscaldamento è una caldaia: elettrica, a gas, combinata - in questa fase non importa. Poiché la sua caratteristica principale è importante per noi: la potenza, ovvero la quantità di energia per unità di tempo che verrà spesa per il riscaldamento.

La potenza della caldaia stessa è determinata dalla formula seguente:

Wcaldaia = (Sroom*Wspecifico) / 10,

dove:

• Sroom: la somma delle aree di tutte le stanze che richiedono il riscaldamento;
• Wspecifico - potenza specifica, tenendo conto delle condizioni climatiche del luogo (ecco perché era necessario conoscere il clima della regione).

Tipicamente, per diverse zone climatiche abbiamo i seguenti dati:

• regioni settentrionali - 1,5 - 2 kW / m2;
• zona centrale - 1 - 1,5 kW / m2;
• regioni meridionali - 0,6 - 1 kW / m2.

Queste cifre sono piuttosto condizionali, ma danno comunque una chiara risposta numerica sull'influenza dell'ambiente sull'impianto di riscaldamento di un appartamento.

Questa mappa mostra le zone climatiche con diversi regimi di temperatura. Dipende dalla posizione degli alloggi rispetto alla zona quanto è necessario spendere per il riscaldamento un metro per kilowatt quadrato di energia (+)

La quantità dell'area dell'appartamento che deve essere riscaldata è uguale alla superficie totale dell'appartamento ed è pari a 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (meno il balcone). La potenza specifica della caldaia per la regione centrale con inverni freddi è di 1,4 kW/m2. Pertanto, nel nostro esempio, la potenza calcolata della caldaia per riscaldamento è equivalente a 8,08 kW.

Calcolo della potenza termica dell'impianto di riscaldamento

La potenza termica dell'impianto di riscaldamento è la quantità di calore che deve essere generata in casa per una vita confortevole durante la stagione fredda.

Calcolo termico della casa

Esiste una relazione tra la superficie totale di riscaldamento e la potenza della caldaia. Allo stesso tempo, la potenza della caldaia deve essere maggiore o uguale alla potenza di tutti i dispositivi di riscaldamento (radiatori). Il calcolo termotecnico standard per i locali residenziali è il seguente: 100 W di potenza per 1 m² di superficie riscaldata più il 15 - 20% della riserva.

Il calcolo del numero e della potenza dei dispositivi di riscaldamento (radiatori) deve essere effettuato individualmente per ogni stanza.Ogni radiatore ha una certa potenza termica. Nei radiatori sezionali, la potenza totale è la somma della potenza di tutte le sezioni utilizzate.

Negli impianti di riscaldamento semplici sono sufficienti i metodi sopra indicati per il calcolo della potenza. L'eccezione sono gli edifici con architettura non standard che hanno ampie superfici vetrate, soffitti alti e altre fonti di dispersione termica aggiuntiva. In questo caso, sarà necessaria un'analisi e un calcolo più dettagliati utilizzando i fattori moltiplicatori.

Calcolo termotecnico tenendo conto delle dispersioni di calore della casa

Il calcolo delle dispersioni di calore in casa deve essere effettuato separatamente per ogni stanza, tenendo conto di finestre, porte e pareti esterne.

Più in dettaglio, per i dati di dispersione termica vengono utilizzati i seguenti dati:

• Spessore e materiale di pareti, rivestimenti.
• Struttura e materiale del tetto.
• Tipo e materiale di fondazione.
• Tipo di smaltatura.
• Tipo di massetto.

Per determinare la potenza minima richiesta dell'impianto di riscaldamento, tenendo conto delle perdite di calore, è possibile utilizzare la seguente formula:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, dove:

Qt è il carico termico della stanza.

V è il volume della stanza riscaldata (larghezza × lunghezza × altezza), m³.

ΔT è la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e la temperatura interna richiesta, °C.

K è il coefficiente di dispersione termica dell'edificio.

860 - conversione del coefficiente in kWh.

Il coefficiente di dispersione termica dell'edificio K dipende dal tipo di costruzione e dall'isolamento del locale:

K	Tipo di costruzione
3 — 4	Una casa senza isolamento termico è una struttura semplificata o una struttura in lamiera grecata.
2 — 2,9	Casa a basso isolamento termico - struttura edilizia semplificata, muratura singola, costruzione semplificata di finestre e tetti.
1 — 1,9	Isolamento Medio - Costruzione Standard, Doppia Muratura, Poche Finestre, Tetto Standard.
0,6 — 0,9	Elevato isolamento termico - costruzione migliorata, pareti in mattoni termicamente isolate, poche finestre, pavimento isolato, torta di copertura termicamente isolata di alta qualità.

La differenza tra la temperatura dell'aria esterna e la temperatura interna richiesta ΔT è determinata in base alle condizioni meteorologiche specifiche e al livello di comfort richiesto nell'abitazione. Ad esempio, se la temperatura esterna è di -20 °C e all'interno sono previsti +20 °C, allora ΔT = 40 °C.

Come calcolare la potenza di una caldaia per riscaldamento a gas per l'area della casa?

Per fare ciò, dovrai utilizzare la formula:

In questo caso, Mk è inteso come la potenza termica desiderata in kilowatt. Di conseguenza, S è l'area della tua casa in metri quadrati e K è la potenza specifica della caldaia: la "dose" di energia spesa per riscaldare 10 m2.

Calcolo della potenza di una caldaia a gas

Come calcolare l'area? Innanzitutto, secondo la pianta dell'abitazione. Questo parametro è indicato nei documenti per la casa. Non vuoi cercare documenti? Quindi dovrai moltiplicare la lunghezza e la larghezza di ogni stanza (compresa la cucina, il garage riscaldato, il bagno, la toilette, i corridoi e così via) sommando tutti i valori ottenuti.

Dove posso ottenere il valore della potenza specifica della caldaia? Ovviamente nella letteratura di riferimento.

Se non vuoi “scavare” nelle directory, prendi in considerazione i seguenti valori ​​di questo coefficiente:

• Se nella tua zona la temperatura invernale non scende sotto i -15 gradi Celsius, il fattore di potenza specifico sarà di 0,9-1 kW/m2.
• Se in inverno osservi gelate fino a -25 ° C, il tuo coefficiente è 1,2-1,5 kW / m2.
• Se in inverno la temperatura scende a -35 ° C e inferiore, nei calcoli della potenza termica dovrai operare con un valore di 1,5-2,0 kW / m2.

Di conseguenza, la potenza di una caldaia che riscalda un edificio di 200 "piazze", situata nella regione di Mosca o Leningrado, è di 30 kW (200 x 1,5 / 10).

Come calcolare la potenza della caldaia di riscaldamento in base al volume della casa?

In questo caso dovremo fare affidamento sulle dispersioni termiche della struttura, calcolate con la formula:

Per Q in questo caso si intende la dispersione termica calcolata. A sua volta, V è il volume e ∆T è la differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno dell'edificio. Con k si intende il coefficiente di dissipazione termica, che dipende dall'inerzia dei materiali edili, delle ante e delle ante delle finestre.

Calcoliamo il volume del cottage

Come determinare il volume? Naturalmente, secondo il piano di costruzione. O semplicemente moltiplicando l'area per l'altezza dei soffitti. La differenza di temperatura è intesa come il "divario" tra il valore "ambiente" generalmente accettato - 22-24 ° C - e le letture medie di un termometro in inverno.

Il coefficiente di dissipazione termica dipende dalla resistenza al calore della struttura.

Pertanto, a seconda dei materiali da costruzione e delle tecnologie utilizzate, questo coefficiente assume i seguenti valori:

• Da 3.0 a 4.0 - per magazzini senza telaio o magazzini con telaio senza isolamento di pareti e tetti.
• Da 2,0 a 2,9 - per edifici tecnici in cemento e mattoni, integrati con un isolamento termico minimo.
• Da 1,0 a 1,9 - per le vecchie case costruite prima dell'era delle tecnologie di risparmio energetico.
• Da 0,5 a 0,9 - per case moderne costruite secondo i moderni standard di risparmio energetico.

Di conseguenza, la potenza della caldaia che riscalda un moderno edificio a risparmio energetico con una superficie di ​​200 mq e un soffitto di 3 metri, situato in una zona climatica con gelate a 25 gradi, raggiunge i 29,5 kW ( 200x3x (22 + 25)x0,9/860).

Come calcolare la potenza di una caldaia con circuito dell'acqua calda?

Perché hai bisogno di un margine del 25%? Innanzitutto per reintegrare i costi energetici dovuti al "deflusso" di calore allo scambiatore ad acqua calda durante il funzionamento di due circuiti. In poche parole: in modo da non congelare dopo aver fatto la doccia.

Caldaia a combustibile solido Spark KOTV - 18V con circuito dell'acqua calda

Di conseguenza, una caldaia a doppio circuito a servizio degli impianti di riscaldamento e acqua calda di una casa di 200 "piazze", che si trova a nord di Mosca, a sud di San Pietroburgo, dovrebbe generare almeno 37,5 kW di potenza termica (30 x 125%).

Qual è il modo migliore per calcolare - per area o per volume?

In questo caso, possiamo solo dare il seguente consiglio:

• Se hai un layout standard con un'altezza del soffitto fino a 3 metri, conta per area.
• Se l'altezza del soffitto supera i 3 metri o se l'area dell'edificio è superiore a 200 metri quadrati, contare per volume.

Quanto costa il kilowatt "extra"?

Tenuto conto del rendimento del 90% di una normale caldaia, per la produzione di 1 kW di potenza termica è necessario consumare almeno 0,09 metri cubi di gas naturale con un potere calorifico di 35.000 kJ/m3. Oppure circa 0,075 metri cubi di combustibile con un potere calorifico massimo di 43.000 kJ/m3.

Di conseguenza, durante il periodo di riscaldamento, un errore nei calcoli per 1 kW costerà al proprietario 688-905 rubli.Pertanto, fai attenzione nei tuoi calcoli, acquista caldaie con potenza regolabile e non sforzarti di "gonfiare" la capacità di generazione del calore del tuo riscaldatore.

Ti consigliamo inoltre di vedere:

• Caldaie a gas GPL
• Caldaie a combustibile solido a doppio circuito per lunga combustione
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Per quanto riguarda i lavori preliminari.

A causa del fatto che il calcolo idraulico richiede molto tempo e fatica, dobbiamo prima eseguire alcuni calcoli:

1. Determina l'equilibrio tra stanze e stanze riscaldate.
2. Decidere il tipo di apparecchiatura di riscaldamento e scambiatore di calore. Disporre secondo la pianta generale dell'edificio.
3. Prima di procedere con il calcolo, è necessario selezionare le tubazioni e decidere la configurazione dell'impianto di riscaldamento nel suo insieme.
4. È necessario fare un disegno del sistema, preferibilmente un diagramma assonometrico. In esso, indicare la lunghezza delle sezioni, i numeri e l'entità del carico.
5. Anche l'anello di circolazione deve essere installato in anticipo.

Importante! Se il calcolo riguarda una casa in legno, non ci saranno differenze tra essa e mattoni, cemento, ecc.

non lo farà.

Consumo di liquido di raffreddamento

La portata del liquido di raffreddamento si calcola con la formula:

,
dove Q è la potenza totale dell'impianto di riscaldamento, kW; desunto dal calcolo della dispersione termica dell'edificio

Cp è la capacità termica specifica dell'acqua, kJ/(kg*deg.C); per calcoli semplificati prendiamo pari a 4,19 kJ / (kg * gradi C)

ΔPt è la differenza di temperatura in ingresso e in uscita; di solito prendiamo la fornitura e la restituzione della caldaia

Calcolatore flusso termovettore (solo per acqua)
Q = kW; Δt = oC; m = l/s
Allo stesso modo è possibile calcolare la portata del liquido di raffreddamento in qualsiasi sezione del tubo.Le sezioni sono selezionate in modo che il tubo abbia la stessa velocità dell'acqua. Pertanto, la partizione in sezioni avviene prima del tee o prima della riduzione. È necessario sommare per potenza tutti i radiatori a cui scorre il liquido di raffreddamento attraverso ogni sezione del tubo. Quindi sostituisci il valore nella formula sopra. Questi calcoli devono essere effettuati per i tubi davanti a ciascun radiatore.

Calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento - esempio di calcolo

Ad esempio, si consideri un sistema di riscaldamento a gravità a due tubi.

Dati iniziali per il calcolo:

• carico termico calcolato del sistema - Qsp. = 133 kW;
• parametri di sistema - tg = 750С, tо = 600С;
• portata refrigerante (calcolata) – Vco = 7,6 m3/h;
• l'impianto di riscaldamento è collegato alle caldaie tramite un separatore idraulico di tipo orizzontale;
• l'automazione di ciascuna delle caldaie durante tutto l'anno mantiene una temperatura costante del liquido di raffreddamento in uscita - tg = 800°C;
• all'ingresso di ciascun distributore è installato un regolatore di pressione differenziale automatico;
• l'impianto di riscaldamento dei distributori è assemblato da tubi metallo-plastica, e l'alimentazione del calore ai distributori avviene tramite tubi in acciaio (tubazioni acqua e gas).

I diametri delle sezioni della tubazione sono stati selezionati utilizzando un nomogramma per una data velocità del refrigerante di 0,4-0,5 m/s.

Nella sezione 1 è installata una valvola DN 65. La sua resistenza, secondo le indicazioni del produttore, è di 800 Pa.

Nella sezione 1a è installato un filtro con un diametro di 65 mm e una portata di 55 m3/h. La resistenza di questo elemento sarà:

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

La resistenza della valvola a tre vie dу = 40 mm e kv = 25 m3/h sarà di 9200 Pa.

Allo stesso modo viene effettuato il calcolo delle restanti parti del sistema di fornitura del calore dei distributori. Quando si calcola l'impianto di riscaldamento, l'anello di circolazione principale viene selezionato dal distributore attraverso il dispositivo di riscaldamento più carico. Il calcolo idraulico viene effettuato utilizzando la 1a direzione.

Consumo di liquido di raffreddamento

Consumo di liquido di raffreddamento

Per mostrare come viene eseguito il calcolo idraulico del riscaldamento, prendiamo ad esempio un semplice schema di riscaldamento, che include una caldaia per riscaldamento e radiatori per riscaldamento con un consumo di calore in kilowatt. E ci sono 10 di questi radiatori nel sistema.

Qui è importante dividere correttamente l'intero schema in sezioni e allo stesso tempo attenersi rigorosamente a una regola: in ogni sezione, il diametro dei tubi non dovrebbe cambiare. Quindi, la prima sezione è una tubazione dalla caldaia al primo riscaldatore. La seconda sezione è una tubazione tra il primo e il secondo radiatore

E così via

La seconda sezione è una tubazione tra il primo e il secondo radiatore. E così via

Quindi, la prima sezione è una tubazione dalla caldaia al primo riscaldatore. La seconda sezione è una tubazione tra il primo e il secondo radiatore. E così via.

Come avviene il trasferimento di calore e come diminuisce la temperatura del liquido di raffreddamento? Entrando nel primo radiatore, il liquido di raffreddamento emette parte del calore, che viene ridotto di 1 kilowatt. È nella prima sezione che il calcolo idraulico viene effettuato sotto i 10 kilowatt. Ma nella seconda sezione è già sotto 9. E così via con un decremento.

Esiste una formula con la quale è possibile calcolare la portata del liquido di raffreddamento:

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

Qch è il carico termico calcolato del sito. Nel nostro esempio, per la prima sezione è 10 kW, per la seconda 9.

c è la capacità termica specifica dell'acqua, l'indicatore è costante e pari a 4,2 kJ/kg x C;

tr è la temperatura del liquido di raffreddamento all'ingresso della sezione;

to è la temperatura del liquido di raffreddamento all'uscita dal sito.

...e per tutta la durata del sistema

Vogliamo che il sistema idraulico funzioni come dovrebbe, per tutta la sua vita. Con TA SCOPE e TA Select, puoi facilmente verificare se il sistema funziona correttamente.

In TA SCOPE vengono inseriti flusso, pressione differenziale, 2 temperature, temperatura differenziale e potenza. Per analizzare questi dati misurati, vengono caricati in TA Select.

Dopo raccolta dei dati di base, determinando le dispersioni termiche della casa e la potenza dei radiatori, resta da eseguire un calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento. Correttamente eseguito, è garanzia di un corretto, silenzioso, stabile ed affidabile funzionamento dell'impianto di riscaldamento. Inoltre, è un modo per evitare inutili investimenti di capitale e costi energetici.

Calcolo del volume dell'acqua e della capacità del vaso di espansione

Per calcolare le prestazioni del vaso di espansione, obbligatorio per qualsiasi impianto di riscaldamento di tipo chiuso, sarà necessario comprendere il fenomeno dell'aumento del volume del liquido in esso contenuto. Questo indicatore è stimato tenendo conto delle variazioni delle principali caratteristiche prestazionali, comprese le fluttuazioni della sua temperatura. In questo caso, varia in un intervallo molto ampio: dalla temperatura ambiente di +20 gradi e fino a valori operativi entro 50-80 gradi.

Sarà possibile calcolare il volume del vaso di espansione senza problemi se si utilizza una stima approssimativa che è stata dimostrata nella pratica.Si basa sull'esperienza di funzionamento dell'apparecchiatura, secondo la quale il volume del vaso di espansione è circa un decimo della quantità totale di refrigerante circolante nell'impianto.

Allo stesso tempo, vengono presi in considerazione tutti i suoi elementi, compresi i radiatori di riscaldamento (batterie) e la camicia d'acqua dell'unità caldaia. Per determinare il valore esatto dell'indicatore desiderato, sarà necessario prendere il passaporto dell'attrezzatura in uso e trovare in esso le voci relative alla capacità delle batterie e al serbatoio di lavoro della caldaia. Dopo la loro determinazione, non è difficile trovare il liquido di raffreddamento in eccesso nel sistema

Per fare ciò, viene prima calcolata l'area della sezione trasversale dei tubi in polipropilene, quindi il valore risultante viene moltiplicato per la lunghezza della tubazione. Dopo aver sommato per tutti i rami dell'impianto di riscaldamento, vengono aggiunti i numeri presi dal passaporto per i radiatori e la caldaia. Viene quindi detratto un decimo del totale

Dopo la loro determinazione, non è difficile trovare il liquido di raffreddamento in eccesso nel sistema. Per fare ciò, viene prima calcolata l'area della sezione trasversale dei tubi in polipropilene, quindi il valore risultante viene moltiplicato per la lunghezza della tubazione. Dopo aver sommato per tutti i rami dell'impianto di riscaldamento, vengono aggiunti i numeri presi dal passaporto per i radiatori e la caldaia. Viene quindi contato un decimo del totale.

Strumenti nel menu principale Valtec

Valtec, come qualsiasi altro programma, ha un menu principale in alto.

Facciamo clic sul pulsante "File" e nel sottomenu che si apre vediamo gli strumenti standard noti a qualsiasi utente di computer da altri programmi:

Viene avviato il programma "Calculator", integrato in Windows, per eseguire calcoli:

Con l'aiuto del "Converter" convertiremo un'unità di misura in un'altra:

Ci sono tre colonne qui:

All'estrema sinistra, selezioniamo la quantità fisica con cui lavoriamo, ad esempio la pressione. Nella colonna centrale - l'unità da cui vuoi convertire (ad esempio, Pascal - Pa) ea destra - in cui vuoi convertire (ad esempio, in atmosfere tecniche). Ci sono due linee nell'angolo in alto a sinistra della calcolatrice, guideremo il valore ottenuto durante i calcoli in quello superiore e la conversione nelle unità di misura richieste verrà immediatamente visualizzata in quello inferiore ... Ma lo faremo parlare di tutto questo a tempo debito, quando si tratta di esercitarsi.

Nel frattempo, continuiamo a familiarizzare con il menu "Strumenti". Generatore di moduli:

Ciò è necessario per i designer che realizzano progetti su ordinazione. Se riscaldiamo solo la nostra casa, non abbiamo bisogno del Generatore di moduli.

Il prossimo pulsante nel menu principale del programma Valtec è "Stili":

Serve per controllare l'aspetto della finestra del programma: si adatta al software installato sul tuo computer. Per me, questo è un gadget così inutile, perché sono uno di quelli per i quali la cosa principale non sono le "dama", ma arrivarci. E decidi tu stesso.

Diamo un'occhiata più da vicino agli strumenti sotto questo pulsante.

In "Climatologia" selezioniamo l'area di costruzione:

La perdita di calore in casa dipende non solo dai materiali delle pareti e di altre strutture, ma anche dal clima dell'area in cui si trova l'edificio. Di conseguenza, i requisiti per l'impianto di riscaldamento dipendono dal clima.

Nella colonna di sinistra troviamo la zona in cui viviamo (repubblica, regione, regione, città). Se il nostro insediamento non è qui, scegli quello più vicino.

"Materiali". Ecco i parametri dei vari materiali da costruzione utilizzati nella costruzione di case.Ecco perché, durante la raccolta dei dati iniziali (vedi materiali di progettazione precedenti), abbiamo elencato i materiali di pareti, pavimenti, soffitti:

Strumento foro. Ecco le informazioni sulle aperture di porte e finestre:

"tubi". Di seguito vengono raccolte informazioni sui parametri dei tubi utilizzati negli impianti di riscaldamento: dimensioni interne ed esterne, coefficienti di resistenza, rugosità delle superfici interne:

Ne avremo bisogno nei calcoli idraulici per determinare la potenza della pompa di circolazione.

"Riscaldatori". In realtà, qui non c'è nulla tranne le caratteristiche di quei refrigeranti che possono essere versati nell'impianto di riscaldamento della casa:

Queste caratteristiche sono capacità termica, densità, viscosità.

L'acqua non viene sempre utilizzata come refrigerante, capita che nell'impianto vengano versati antigelo, che nella gente comune vengono chiamati "non gelo". Parleremo della scelta del liquido di raffreddamento in un articolo separato.

Non sono necessari "consumatori" per il calcolo dell'impianto di riscaldamento, poiché questo strumento per il calcolo dei sistemi di approvvigionamento idrico:

"KMS" (coefficienti di resistenza locale):

Qualsiasi dispositivo di riscaldamento (radiatore, valvola, termostato, ecc.) crea resistenza al movimento del liquido di raffreddamento e queste resistenze devono essere prese in considerazione per selezionare correttamente la potenza della pompa di circolazione.

"Dispositivi secondo DIN". Questo, come "Consumers", riguarda più i sistemi di approvvigionamento idrico:

Conclusioni e video utili sull'argomento

Caratteristiche, vantaggi e svantaggi dei sistemi di circolazione del liquido di raffreddamento naturale e forzato per impianti di riscaldamento:

Riassumendo i calcoli del calcolo idraulico, di conseguenza, abbiamo ricevuto specifiche caratteristiche fisiche del futuro sistema di riscaldamento.

Naturalmente si tratta di uno schema di calcolo semplificato che fornisce dati approssimativi relativi al calcolo idraulico per l'impianto di riscaldamento di un tipico bilocale.

Stai cercando di eseguire autonomamente un calcolo idraulico dell'impianto di riscaldamento? O forse non sei d'accordo con il materiale presentato? Stiamo aspettando i tuoi commenti e le tue domande: il blocco di feedback si trova di seguito.