mykonspekts.ru

Записи датированные October 1, 2009 на mlynok

Думаем, что читатель не раз сталкивался с ситуацией, когда недавно купленный мощный котел не способен должным образом обогреть дом. Зачастую установщики приписывают причину проблемы недостаточной мощности котла. Хотя это может показаться правдоподобным рядовому потребителю, недостаточная теплопроизводительность котла редко является причиной неадекватного отопления дома.

Задавая потребителю простой вопрос: «Непрерывно ли работает котел во время очень холодной погоды?», зачастую получают отрицательный ответ. Какой можно сделать вывод из такого ответа? Вероятное объяснение достаточно простое. Достигнув полной мощности, котел отключается, так как он генерирует тепло быстрее, чем способна рассеять остальная часть системы. Другими словами, где-то в системе между источником тепла и его потребителями находится узел, мешающий свободной передаче тепловой энергии.

В гидравлической системе такой дефицит проявляется в форме недостаточного расхода теплоносителя и низкого коэффициента теплопередачи. Оба этих фактора могут стать причиной недостаточной теплопроизводительности системы. В данной статье будут рассматриваться некоторые факторы, вызывающие эти проблемы и способы их предотвращения. Читать далее…

1. Не допускається розміщення газових водонагрівачів:

2. В одному приміщенні житлових будинків не допускається передбачати установку більше двох ємкісних водонагрівачів, або двох інших типів газового обладнання. Читать далее…

mlynok.wordpress.com

www.teplo-ltd.ru

Расчет расхода теплоносителя

При проектировании систем отопления, теплоносителем в которых выступает вода, часто приходится уточнять объем теплоносителя в системе отопления. Такие данные иногда нужны для расчета объема расширительного бачка относительно известных уже мощностей самой системы.

Таблица для определения расхода теплоносителя.

Кроме того, достаточно часто приходится высчитывать эту самую мощность или же искать минимально необходимую, чтобы знать, способна ли она поддерживать необходимый тепловой режим в помещении. В таком случае приходится производить расчет теплоносителя в системе отопления, а также его расход за единицу времени.

Выбор циркуляционного насоса

Схема установки циркуляционного насоса.

Циркуляционный насос — элемент, без которого сейчас уже даже трудно представить любую систему отопления, выбирается по двум основным критериям, то есть двум параметрам:

Например, Q для обозначения расхода теплоносителя в системе отопления применяется во многих технических статьях и некоторых нормативных документах. Этой же буквой пользуются некоторые производители циркуляционных насосов для обозначения того же расхода. А вот заводы по производству запорной арматуры в качестве обозначения расхода теплоносителя в системе отопления применяют букву «G».

Стоит заметить, что приведенные обозначения в некоторой технической документации могут не совпадать.

Сразу стоит оговориться, что в наших расчетах для обозначения расхода будет применена буква «Q».

Вернуться к оглавлению

Теплопотери дома с утеплением и без.

Итак, чтобы правильно выбрать насос, следует сразу обратить внимание на такую величину, как теплопотери дома. Физический смысл связи этого понятия и насоса состоит в следующем. Нагретое до определенной температуры некоторое количество воды постоянно циркулирует по трубам в системе отопления. Циркуляцию осуществляет насос. При этом стены дома постоянно отдают часть своего тепла в окружающую среду — это и есть тепловые потери дома. Необходимо узнать, какое минимальное количество воды должен перекачивать насос по системе отопления с определенной температурой, то есть и с определенным количеством тепловой энергии, чтобы этой самой энергии хватило на компенсацию тепловых потерь.

Фактически при решении этой задачи считается пропускная способность насоса, или расход воды. Однако данный параметр имеет несколько иное название по той простой причине, что зависит он не только от самого насоса, но и от температуры теплоносителя в системе отопления, а кроме того, от пропускной способности труб.

Приняв во внимание все вышеописанное, становится понятным, что перед основным расчетом теплоносителя необходимо сделать расчет тепловых потерь дома. Таким образом, план расчета будет следующим:

Вернуться к оглавлению

Такой расчет можно выполнить самостоятельно, так как формула уже давно выведена. Однако расчет расхода тепла достаточно сложный и требует рассмотрения сразу нескольких параметров.

Если говорить просто, то сводится он только к определению потерь тепловой энергии, выраженной в мощности теплового потока, которую во внешнюю среду излучает каждый квадратный м площади стен, перекрытий, пола и крыш здания.

Если брать среднее значение таких потерь, то они будут составлять:

Для определения этого показателя с большей точностью выведена специальная формула, в которой некоторые переменные являются табличными данными.

Вернуться к оглавлению

Для количественного показателя тепловых потерь дома существует специальная величина, которая называется тепловым потоком, а измеряется она в кКал/час. Эта величина физически показывает расход тепла, которое отдается стенами в окружающую среду при данном тепловом режиме внутри здания.

Зависит эта величина напрямую от архитектуры здания, от физических свойств материалов стен, пола и потолка, а также от многих других факторов, которые могут стать причиной выветривания теплого воздуха, например, неправильное устройство теплоизоляционного слоя.

Итак, величина тепловой потери здания является суммой всех тепловых потерь отдельных его элементов. Эта величина высчитывается по формуле: G = S*1/ Pо*(Тв- Тн)к, где:

Стоит заметить, что поскольку расчет производится не каждый день, а в формуле есть показатели температуры, которые изменяются постоянно, то такие показатели принято брать в усредненном виде.

Это значит, что показатели температуры берутся средние, причем для каждого отдельного региона такой показатель будет своим.

Итак, теперь формула не содержит неизвестных членов, что позволяет осуществить достаточно точный расчет тепловых потерь конкретного дома. Остается узнать только понижающий коэффициент и значение величины Pо — сопротивления.

Обе эти величины в зависимости от каждого конкретного случая можно узнать из соответствующих справочных данных.

Некоторые значения понижающего коэффициента:

Исходя из вышеописанных случаев, можно примерно представить себе масштаб, и для каждого конкретного случая, который не вошел в данный список, самостоятельно выбрать понижающий коэффициент.

Некоторые значения для сопротивления теплопередаче:

Значение сопротивления для сплошной кирпичной кладки равно 0,38.

Имея такие табличные данные, можно приступать к выполнению точного расчета.

Вернуться к оглавлению

Примем величину тепловых потерь на единицу площади, равную 100 Ватт. Тогда, приняв общую площадь дома, равную 150 кв.м, можно вычислить общую тепловую потерю всего дома — 150*100 = 15000 Ватт, или 15 кВт.

Работа циркуляционного насоса зависит от его правильной установки.

Теперь следует разобраться, какое отношение эта цифра имеет к насосу. Оказывается, самое прямое. Из физического смысла следует, что тепловые потери — это постоянный процесс расхода тепла. Чтобы сохранять внутри помещения необходимый микроклимат, необходимо постоянно компенсировать такой расход, а чтобы увеличить температуру в комнате, необходимо не просто компенсировать, а вырабатывать больше энергии, чем нужно на компенсацию потерь.

Однако даже если тепловая энергия имеется, ее еще нужно доставить к тому прибору, который способен рассеивать эту энергию. Таким прибором является радиатор отопления. А вот доставку теплоносителя (обладателя энергии) к радиаторам осуществляет именно циркуляционный насос.

Из всего вышесказанного, можно понять, что суть данной задачи сводится к одному простому вопросу: сколько же нужно воды, нагретой до определенной температуры (то есть с определенным запасом тепловой энергии) необходимо доставлять к радиаторам за определенный промежуток времени, чтобы компенсировать все тепловые потери дома? Соответственно, ответ будет получен в объеме перекачиваемой воды за единицу времени, а это и есть мощность циркуляционного насоса.

Для ответа на этот вопрос необходимо знать следующие данные:

Стоит заметить, что при нормально работающем котле и всей системы отопления, при нормальной циркуляции воды разность не превышает 20 градусов. В качестве среднего значения можно взять 15 градусов.

Если учесть все вышеописанные данные, то формула для расчета насоса примет вид Q = G/(c*(Т1-Т2)), где:

Если подставить все полученные данные в формулу и преобразовать все параметры до одних и тех же единиц измерения, то получим результат в 2,4 кг/с.

Вернуться к оглавлению

Стоит заметить, что на практике такого расхода воды нигде не встретишь. Все производители насосов для воды выражают мощность насоса в кубометрах за час.

Следует произвести некоторые преобразования, вспомнив курс школьной физики. Итак, 1 кг воды, то есть теплоносителя, это есть 1 куб. дм воды. Чтобы узнать, сколько весит один кубометр теплоносителя, нужно узнать, сколько в одном кубическом метре кубических дециметров.

Используя некоторые простейшие расчеты или просто воспользовавшись табличными данными, получим, что в одном кубическом метре содержится 1000 кубических дециметров. Это означает, что один кубометр теплоносителя будет иметь массу 1000 кг.

Тогда за одну секунду требуется перекачивать воду объемом в 2,4/1000 = 0,0024 куб. м.

Теперь остается перевести секунды в часы. Зная, что в одном часе 3600 сек, получим, что за один час насос должен перекачивать 0,0024*3600 = 8,64 куб.м/ч.

Вернуться к оглавлению

Итак, расчет теплоносителя в системе отопления показывает, какое количество воды требуется всей системе отопления, чтобы поддерживать помещение дома в нормальном температурном режиме. Эта же цифра условно равна мощности насоса, который, собственно, и будет выполнять доставку теплоносителя к радиаторам, где он будет отдавать часть своей тепловой энергии в помещение.

Стоит заметить, что средняя мощность насосов равна примерно 10 куб.м/ч, что дает небольшой запас, так как тепловой баланс нужно не только сохранять, но иногда, по требованию владельца, увеличивать температуру воздуха, на что, собственно, и нужна дополнительная мощность.

Опытные специалисты рекомендуют приобретать насос, который примерно в 1,3 раза мощнее необходимого. Говоря про газовый отопительный котел, который, как правило, уже оборудован таким насосом, следует обратить свое внимание на этот параметр.

1poteply.ru

Гидравлический расчет системы отопления

С помощью гидравлического расчета можно правильно подобрать диаметры и длину труб, правильно и быстро сбалансировать систему с помощью радиаторных клапанов. Результаты этого расчета также помогут правильно подобрать циркуляционный насос.

В результате гидравлического расчета необходимо получить следующие данные:

m - расход теплоносителя для всей системы отопления, кг/с;

ΔP - потери напора в системе отопления;

ΔP1, ΔP2... ΔPn, - потери напора от котла (насоса) до каждого радиатора (от первого до n-го);

Расход теплоносителя рассчитывается по формуле:

,

где Q - суммарная мощность системы отопления, кВт; берется из расчета теплопотерь здания

Cp - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг*град.C); для упрощенных расчетов принимаем равной 4,19 кДж/(кг*град.C)

ΔPt - разность температур на входе и выходе; обычно берем подачу и обратку котла

Калькулятор расхода теплоносителя (только для воды)

Q = кВт; Δt = oC; m = л/с

Точно также можно посчитать расход теплоносителя на любом участке трубы. Участки выбираются так, чтобы в трубе была одинаковая скорость воды. Таким образом, разбиение на участки происходит до тройника, либо до редукции. Нужно просуммировать по мощности все радиаторы, к которым течет теплоноситель через каждый участок трубы. Потом подставить значение в формулу выше. Эти расчеты необходимо сделать для труб перед каждым радиатором.

Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле:

,

где V - скорость движения теплоносителя, м/с;

m - расход теплоносителя через участок трубы, кг/с

ρ - плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.

f - площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r2, где r - внутренний диаметр, деленный на 2

Калькулятор скорости теплоносителя

m = л/с; труба мм на мм; V = м/с

Потери напора в трубе

Затем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе по формуле (учитывается и подача и обратка):

ΔPpтр = R * L,

ΔPpтр - потеря напора в трубе на трение, Па;

R - удельные потери на трение в трубе, Па/м; в справочной литературе производителя трубы

L - длина участка, м;

Местные сопротивления на участке труб - это сопротивление на фитингах, арматуре, оборудовании и т.п. Потери напора на местных сопротивлениях рассчитываются по формуле:

где Δpм.с. - потери напора на местных сопротивлениях, Па;

Σξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке; коэффициенты местных сопротивлений указываются производителем для каждого фитинга

V - скорость теплоносителя в трубопроводе, м/с;

ρ - плотность теплоносителя, кг/м3.

В итоге необходимо просуммировать сопротивления всех участков до каждого радиатора и сравнить с контрольными значениями. Для того, чтобы насос, встроенный в газовый котел, обеспечил теплом все радиаторы, потери напора на самой длинной ветке не должны превышать 20000 Па. Скорость движения теплоносителя на любом участке должна быть в диапазоне 0,25 - 1,5 м/с. При скорости выше 1,5 м/с в трубах может появиться шум, а минимальная скорость в 0,25 м/с рекомендуется по СНиП 2.04.05-91 во избежание завоздушивания труб.

Для того, чтобы выдержать вышеуказанные условия, достаточно правильно подобрать диаметры труб. Это можно сделать по таблице.

Расход теплоносителя в системе отопления


Расход теплоносителя в системе отопления

Главная » Отопление » Расход теплоносителя в системе отопления

В статье мы дадим ответ на вопрос: как правильно осуществить расчет количества воды в системе отопления. Это очень важный параметр.

Нужен он по двум причинам:

Итак, обо всем по порядку.

Особенности подбора циркуляционного насоса

Подбирается насос по двум критериям:

  1. Количеству перекаченной жидкости, выраженной в метрах кубических за час (м³/ч).
  2. Напору, выраженному в метрах (м).

С напором, все более или менее понятно,- это высота, на которую должна быть поднята жидкость и измеряется с самой низкой до самой высокой точки или до следующего насоса, в том случае, если в проекте, он предусмотрен не один.

Объем расширительного бака

Всем известно, что жидкость при нагревании имеет свойство увеличиваться в объеме. Чтобы отопительная система не была похожа на бомбу и не текла по всем швам, существует расширительный бак, в который собирается вытесненная вода из системы.

Какого объема следует приобрести или изготовить бак?

Все просто, зная физические характеристики воды.

Рассчитанный объем теплоносителя в системе умножаем на 0,08. Например, для теплоносителя на 100 л, расширительный бачок будет объемом 8 л.

О количестве перекаченной жидкости поговорим подробней

Расход воды в системе отопления считается по формуле:

G = Q / (c * (t2 — t1)), где:

  • G – расход воды в системе отопления, кг/сек;
  • Q – количество тепла, компенсирующее теплопотери, Вт;
  • с – удельная теплоемкость воды, эта величина известна и равна 4200 Дж/кг*ᵒС (учтите, что любые другие теплоносители имеют худшие показатели по сравнению с водой);
  • t2 – температура теплоносителя поступающего в систему, ᵒС;
  • t1 – температура теплоносителя на выходе из системы, ᵒС;

Рекомендация! Для комфортного проживания дельта температуры носителя тепла на входе должна составлять 7-15 градусов. Температура пола в системе «теплый пол» не должна быть более 29

ᵒ С. Поэтому придется для себя уяснить, какой вид отопления будет монтироваться в доме: будут ли стоять батареи, «теплый пол» или комбинация из нескольких видов.

Результат этой формулы даст расход теплоносителя за секунду времени для восполнения теплопотерь, далее этот показатель переводится в часы.

Совет! Скорее всего, температура в процессе эксплуатации в зависимости от обстоятельств и сезона будет разниться, поэтому лучше сразу к этому показателю добавить 30% запаса.

Рассмотрим показатель расчетное количество тепла, необходимое для компенсации тепловых потерь.

Пожалуй, это самый сложный и важный критерий, требующий инженерных знаний, к которому надо подойти ответственно.

Если это частный дом, то показатель может варьироваться от 10-15 Вт/м² (такие показатели характерны для «пассивных домов») до 200 Вт/м² и более (если это тонкая стена с отсутствующим или недостаточным утеплением).

На практике строительные и торговые организации за основу принимают показатель теплопотерь — 100 Вт/м².

Рекомендация: просчитайте этот показатель для конкретного дома, в котором будет устанавливаться или реконструироваться система отопления. Для этого используются калькуляторы теплопотерь, при этом отдельно считаются потери для стен, крыш, окон, пола. Эти данные дадут возможность узнать, сколько физически отдается тепла домом в окружающую среду в конкретном регионе со своими климатическими режимами.

Рассчитанную цифру потерь умножаем на площадь дома и затем подставляем в формулу расхода воды.

Теперь следует разобраться с таким вопросом, как расход воды в системе отопления многоквартирного дома.

Особенности расчетов для многоквартирного дома

Существует два варианта обустройства отопления многоквартирного дома:

  1. Общая котельная на весь дом.
  2. Индивидуальное отопление каждой квартиры.

Особенностью первого варианта является то, что проект делается без учета персональных пожеланий жителей отдельных квартир.

Например, если в одной отдельно взятой квартире решат смонтировать систему «теплый пол», а входная температура теплоносителя 70-90 градусов при допустимой температуре для труб до 60 ᵒС. Или, наоборот, при решении всего дома иметь теплые полы, один отдельно взятый субъект, может оказаться в холодной квартире, если поставит обычные батареи. Расчет расхода воды в системе отопления происходит по тому же принципу, что и для частного дома.

К слову: обустройство, эксплуатация и обслуживание общей котельной дешевле индивидуального собрата на 15-20%.

Среди достоинств индивидуального отопления в своей квартире нужно выделить тот момент, когда вы можете монтировать тот вид системы отопления, который считаете приоритетным для себя.

При расчете расхода воды следует добавить 10% на тепловую энергию, которая будет направлена на отопление лестничных клеток и другие инженерные сооружения.

Предварительная подготовка воды для будущей отопительной системы имеет огромное значение. От нее зависит, насколько эффективно будет происходить обмен теплом. Конечно, идеальным вариантом был бы дистилят, но мы живем не в идеальном мире.

Хотя, многие сегодня используют дистиллированную воду для отопления. Читайте об этом в статье.

Фактически показатель жесткости воды должен быть 7-10 мг-экв/1л. Если же этот показатель больше, значит, требуется смягчение воды в системе отопления. Иначе происходит процесс оседания солей магния и кальция в виде накипи, что приведет к быстрому износу узлов системы.

Доступнейший способ умягчения воды – кипячение, но, безусловно, это не панацея и не решает полностью проблему.

Можно воспользоваться магнитными смягчителями. Это достаточно доступный и демократичный подход, но работает он при нагреве не выше 70 градусов.

Существует принцип смягчения воды, так называемыми ингибиторными фильтрами, на основе нескольких реагентов. Их задача очищать воду от извести, кальцинированной соды, едкого натрия.

Хочется верить, что эта информация была полезной вам. Будем благодарны, если нажмете кнопки социальных сетей.

Правильных вам расчетов и хорошего дня!

kvarremontnik.ru

Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Отопление частного дома » Монтаж отопления » Расчет систем отопления

Индивидуальные системы гидравлического отопления

Чтобы правильно провести гидравлический расчет системы отопления, необходимо принять во внимание некоторые эксплуатационные параметры самой системы. Сюда входят скорость теплоносителя, его расход, гидравлическое сопротивление запорной арматуры и трубопровода, инертность и так далее.

Может показаться, что эти параметры никак друг с другом не связаны. Но это ошибка. Связь между ними прямая, поэтому нужно при анализе опираться именно на них.

Приведем пример этой взаимосвязи. Если увеличить скорость теплоносителя, то сразу же возрастет сопротивление трубопровода. Если увеличить расход, то увеличивается скорость горячей воды в системе, а, соответственно, и сопротивление. Если увеличить диаметр труб, то снижается скорость движения теплоносителя, а значит, снижается сопротивление трубопровода.

О чем это говорит? Можно все рассчитать таким образом, что сократятся расходы на приобретаемые материалы. А это уже экономическая сторона дела.

Система отопления включает в себя 4 основных компонента:

  1. Отопительный котел.
  2. Трубы.
  3. Приборы отопления.
  4. Запорная и регулирующая арматура.

Каждый из этих компонентов имеет свои параметры сопротивления. Ведущие производители обязательно их указывают, потому что гидравлические характеристики могут изменяться. Они во многом зависят от формы, конструкции и даже от материала, из которого изготовлены составляющие отопительной системы. И именно эти характеристики являются самыми важными при проведении гидравлического анализа отопления.

Что же такое гидравлические характеристики? Это удельные потери давления. То есть, в каждом виде отопительного элемента, будь то труба, вентиль, котел или радиатор, всегда присутствует сопротивление со стороны конструкции прибора или со стороны стенок. Поэтому, проходя по ним, теплоноситель теряет свое давление, а, соответственно, и скорость.

Расход теплоносителя

Расход теплоносителя

Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.

Здесь важно правильно разбить всю схему на участки, и при этом точно придерживаться одного правила — на каждом участке диаметр труб не должен меняться.

Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее.

Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.

Обратите внимание, что для подающего контура и для обратки данный анализ выполняется отдельно.

Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:

G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))

Qуч — это расчетная тепловая нагрузка участка. В нашем примере для первого участка она равна 10 кВт, для второго 9.

с — удельная теплоемкость воды, показатель постоянный и равный 4,2 кДж/кг х С;

tr — температура теплоносителя при входе на участок;

to — температура теплоносителя при выходе с участка.

Скорость теплоносителя

Схематический расчет

Существует минимальная скорость горячей воды внутри отопительной системы, при которой само отопление работает в оптимальном режиме. Это 0,2-0,25 м/с. Если она уменьшается, то из воды начинает выделяться воздух, что ведет к образованию воздушных пробок. Последствия — отопление не будет работать, и котел закипит.

Это нижний порог, а что касается верхнего уровня, то он не должен превышать 1,5 м/с. Превышение грозит появлением шумов внутри трубопровода. Наиболее приемлемый показатель — 0,3-0,7 м/с.

Если необходимо провести точный подсчет скорости движения воды, то придется принять во внимание параметры материала, из которого изготовлены трубы. Особенно в этом случае учитывается шероховатость внутренних поверхностей труб. К примеру, по стальным трубам горячая вода движется со скоростью 0,25-0.5 м/с, по медным 0,25-0,7 м/с, по пластиковым 0,3-0,7 м/с.

Выбор основного контура

Гидравлическая стрелка отделяет котловые и отопительные контура

Здесь необходимо рассматривать отдельно две схемы — однотрубную и двухтрубную. В первом случае расчет нужно вести через самый нагруженный стояк, где установлено большое количество отопительных приборов и запорной арматуры.

Во втором случае выбирается самый загруженный контур. Именно на его основе и нужно делать подсчет. Все остальные контуры будет иметь гидравлическое сопротивление гораздо ниже.

В том случае, если рассматривается горизонтальная развязка труб, то выбирается самое загруженное кольцо нижнего этажа. Под загруженностью понимают тепловую нагрузку.

Заключение

Отопление в доме

Итак, подведем итог. Как видите, чтобы сделать гидравлический анализ отопительной системы дома, необходимо учесть многое. Пример специально был простым, поскольку разобраться, скажем, с двухтрубной системой отопления дома в три или более этажей очень сложно. Для проведения такого анализа придется обратиться в специализированное бюро, где профессионалы разберут весь проект отопления «по косточкам».

Необходимо будет учесть не только вышеописанные показатели. Сюда придется включить потерю давления, снижение температуры, мощность циркуляционного насоса, режим работы системы и так далее. Показателей много, но все они присутствуют в ГОСТах, и специалист быстро разберется, что к чему.

Единственное, что необходимо предоставить для расчета — это мощность отопительного котла, диаметр труб, наличие и количество запорной арматуры и мощность насоса.

Похожие записи

Комментарии и отзывы к материалу

gidotopleniya.ru

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА И РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 28 из 33Следующая ⇒

1. Расчетный тепловой поток Q, кВт, системы водяного отопления следует определять по формуле

Q =S Q1 b1 b2 + Q2 + Q3 (1)

где Q1 часть расчетных потерь теплоты, кВт, зданием, возмещаемых отопительными приборами;
b1 коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, принимаемый по табл. 1;

Таблица 1

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов, кВт Коэффициент b1
0,12 1,02
0,15 1,03
0,18 1,04
0,21 1,06
0,24 1,08
0,30 1,13

П р и м е ч а н и е. Для отопительных приборов помещения с номинальным тепловым потоком более 2.3 кВт следует принимать вместо коэффициента b1, коэффициент b1¢, определяемый по формуле

b1¢ = 0,5 (1 + b1) (2)

b2 коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных ограждений, принимаемый по табл. 2;
Q2 дополнительные потери теплоты при остывании теплоносителя в подающих и обратных магистралях, проходящих в неотапливаемых помещениях, кВт, определяемые расчетом:
Q3 часть расчетных потерь теплоты, возмещаемых поступлением теплоты от трубопроводов, проходящих в отапливаемых помещениях по п. 3.46, кВт.

Таблица 2

  Коэффициент b2 при установке прибора
Отопительный прибор у наружной стены, в том числе под световым проемом у остекления светового проема
Радиатор:    
чугунный секционный 1,02 1,07
стальной панельный 1,04 1,10
Конвектор:    
с кожухом 1,02 1,05
без кожуха 1,03 1,07

2. Дополнительные потери теплоты n, %, через участки наружных ограждений, расположенных за отопительным прибором, а также за счет остывания теплоносителя в трубопроводах, проложенных в неотапливаемых помещениях, в сумме следует принимать не более 7% теплового потока системы отопления и определять по формуле

n = 100 S [Q1(b2,mt - 1) + Q2] / Q £ 7, (3)

где b2,mt средневзвешенный коэффициент из принятых при расчете по формуле (1) настоящего приложения.

3. Расход теплоносителя G, кг/ч, в системе, ветви или в стояке системы отопления следует определять по формуле

G = 3,6 S Q / (cDt)(4)

где Q расчетный тепловой поток [см. формулу (1)], Вт, обеспечиваемый теплоносителем системы, ветви или стояка;
с удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж / (кг °С);
Dt разность температур, °С, теплоносителя на входе и выходе из системы, ветви или стояка.

ПРИЛОЖЕНИЕ 13

Обязательное

ТРУБЫ

  Трубы с наружным диаметром, мм
Теплоноситель до 60 св. 60
Горячая вода Электросварные по ГОСТ 10704—91 Легкие по ГОСТ 3262—75* Электросварные по ГОСТ 10704—91 и
Насыщенный пар Электросварные по ГОСТ 10704—91 Обыкновенные по ГОСТ 3262—75* ГОСТ 8732-78

Примечания. 1. Толщину стенки трубы следует принимать минимальную по ГОСТу для расчетного диаметра трубы с учетом соединения на резьбе или сваркой.

2. Для трубопроводов пои скрытой прокладке, а также для элементов системы отопления, встроенных в строительные конструкции зданий, следует применять трубы обыкновенные по ГОСТ 3262—75* или трубы со стенками такай же толщины по ГОСТ 10704—91.

3. Стальные электросварные трубы следует соединять сваркой.

4. Для дренажных и воздуховыпускных трубопроводов следует применять оцинкованные трубы по ГОСТ 3262—75*.

ПРИЛОЖЕНИЕ 14

Обязательное

⇐ Предыдущая24252627282930313233Следующая ⇒
ТрубаМинимальная мощность, кВтМаксимальная мощность, кВт
Металлопластиковая труба 16 мм2,84,5
Металлопластиковая труба 20 мм58
Металлопластиковая труба 26 мм813
Металлопластиковая труба 32 мм1321
Полипропиленовая труба 20 мм47
Полипропиленовая труба 25 мм611
Полипропиленовая труба 32 мм1018
Полипропиленовая труба 40 мм1628

В ней указана суммарная мощность радиаторов, которые труба обеспечивает теплом.

Для домов площадью до 250 кв.м. при условии, что стоит насос 6-ка и радиаторные термоклапаны, можно не делать полный гидравлический расчет. Можно подобрать диаметры по таблице ниже. На коротких участках можно немного превысить мощность. Расчеты произведены для теплоносителя Δt=10oC и v=0,5м/с.

ТрубаМощность радиаторов, кВт
Труба 14х2 мм1.6
Труба 16х2 мм2,4
Труба 16х2,2 мм2,2
Труба 18х2 мм3,23
Труба 20х2 мм4,2
Труба 20х2,8 мм3,4
Труба 25х3,5 мм5,3
Труба 26х3 мм6,6
Труба 32х3 мм11,1
Труба 32х4,4 мм8,9
Труба 40х5,5 мм13,8

Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Вконтакте | Facebook

www.teplo-info.com

Расчет расхода теплоносителя в системе отопления

Главная » Отопление » Расчет расхода теплоносителя в системе отопления

Оглавление: [скрыть]

При проектировании систем отопления, теплоносителем в которых выступает вода, часто приходится уточнять объем теплоносителя в системе отопления. Такие данные иногда нужны для расчета объема расширительного бачка относительно известных уже мощностей самой системы.

Таблица для определения расхода теплоносителя.

Кроме того, достаточно часто приходится высчитывать эту самую мощность или же искать минимально необходимую, чтобы знать, способна ли она поддерживать необходимый тепловой режим в помещении. В таком случае приходится производить расчет теплоносителя в системе отопления, а также его расход за единицу времени.

Выбор циркуляционного насоса

Схема установки циркуляционного насоса.

Циркуляционный насос — элемент, без которого сейчас уже даже трудно представить любую систему отопления, выбирается по двум основным критериям, то есть двум параметрам:

Например, Q для обозначения расхода теплоносителя в системе отопления применяется во многих технических статьях и некоторых нормативных документах. Этой же буквой пользуются некоторые производители циркуляционных насосов для обозначения того же расхода. А вот заводы по производству запорной арматуры в качестве обозначения расхода теплоносителя в системе отопления применяют букву «G».

Стоит заметить, что приведенные обозначения в некоторой технической документации могут не совпадать.

Сразу стоит оговориться, что в наших расчетах для обозначения расхода будет применена буква «Q».

Вернуться к оглавлению

Теплопотери дома с утеплением и без.

Итак, чтобы правильно выбрать насос, следует сразу обратить внимание на такую величину, как теплопотери дома. Физический смысл связи этого понятия и насоса состоит в следующем. Нагретое до определенной температуры некоторое количество воды постоянно циркулирует по трубам в системе отопления. Циркуляцию осуществляет насос. При этом стены дома постоянно отдают часть своего тепла в окружающую среду — это и есть тепловые потери дома. Необходимо узнать, какое минимальное количество воды должен перекачивать насос по системе отопления с определенной температурой, то есть и с определенным количеством тепловой энергии, чтобы этой самой энергии хватило на компенсацию тепловых потерь.

Фактически при решении этой задачи считается пропускная способность насоса, или расход воды. Однако данный параметр имеет несколько иное название по той простой причине, что зависит он не только от самого насоса, но и от температуры теплоносителя в системе отопления, а кроме того, от пропускной способности труб.

Приняв во внимание все вышеописанное, становится понятным, что перед основным расчетом теплоносителя необходимо сделать расчет тепловых потерь дома. Таким образом, план расчета будет следующим:

Вернуться к оглавлению

Такой расчет можно выполнить самостоятельно, так как формула уже давно выведена. Однако расчет расхода тепла достаточно сложный и требует рассмотрения сразу нескольких параметров.

http://youtu.be/dFLW96z0YVk

Если говорить просто, то сводится он только к определению потерь тепловой энергии, выраженной в мощности теплового потока, которую во внешнюю среду излучает каждый квадратный м площади стен, перекрытий, пола и крыш здания.

Если брать среднее значение таких потерь, то они будут составлять:

Для определения этого показателя с большей точностью выведена специальная формула, в которой некоторые переменные являются табличными данными.

Вернуться к оглавлению

Для количественного показателя тепловых потерь дома существует специальная величина, которая называется тепловым потоком, а измеряется она в кКал/час. Эта величина физически показывает расход тепла, которое отдается стенами в окружающую среду при данном тепловом режиме внутри здания.

Зависит эта величина напрямую от архитектуры здания, от физических свойств материалов стен, пола и потолка, а также от многих других факторов, которые могут стать причиной выветривания теплого воздуха, например, неправильное устройство теплоизоляционного слоя.

http://youtu.be/simmoY8M0oA

Итак, величина тепловой потери здания является суммой всех тепловых потерь отдельных его элементов. Эта величина высчитывается по формуле: G = S*1/ Pо*(Тв- Тн)к, где:

Стоит заметить, что поскольку расчет производится не каждый день, а в формуле есть показатели температуры, которые изменяются постоянно, то такие показатели принято брать в усредненном виде.

Это значит, что показатели температуры берутся средние, причем для каждого отдельного региона такой показатель будет своим.

Итак, теперь формула не содержит неизвестных членов, что позволяет осуществить достаточно точный расчет тепловых потерь конкретного дома. Остается узнать только понижающий коэффициент и значение величины Pо — сопротивления.

http://youtu.be/NB-nVNtfKqU

Обе эти величины в зависимости от каждого конкретного случая можно узнать из соответствующих справочных данных.

Некоторые значения понижающего коэффициента:

Исходя из вышеописанных случаев, можно примерно представить себе масштаб, и для каждого конкретного случая, который не вошел в данный список, самостоятельно выбрать понижающий коэффициент.

Некоторые значения для сопротивления теплопередаче:

Значение сопротивления для сплошной кирпичной кладки равно 0,38.

Имея такие табличные данные, можно приступать к выполнению точного расчета.

Вернуться к оглавлению

Примем величину тепловых потерь на единицу площади, равную 100 Ватт. Тогда, приняв общую площадь дома, равную 150 кв.м, можно вычислить общую тепловую потерю всего дома — 150*100 = 15000 Ватт, или 15 кВт.

Работа циркуляционного насоса зависит от его правильной установки.

Теперь следует разобраться, какое отношение эта цифра имеет к насосу. Оказывается, самое прямое. Из физического смысла следует, что тепловые потери — это постоянный процесс расхода тепла. Чтобы сохранять внутри помещения необходимый микроклимат, необходимо постоянно компенсировать такой расход, а чтобы увеличить температуру в комнате, необходимо не просто компенсировать, а вырабатывать больше энергии, чем нужно на компенсацию потерь.

Однако даже если тепловая энергия имеется, ее еще нужно доставить к тому прибору, который способен рассеивать эту энергию. Таким прибором является радиатор отопления. А вот доставку теплоносителя (обладателя энергии) к радиаторам осуществляет именно циркуляционный насос.

Из всего вышесказанного, можно понять, что суть данной задачи сводится к одному простому вопросу: сколько же нужно воды, нагретой до определенной температуры (то есть с определенным запасом тепловой энергии) необходимо доставлять к радиаторам за определенный промежуток времени, чтобы компенсировать все тепловые потери дома? Соответственно, ответ будет получен в объеме перекачиваемой воды за единицу времени, а это и есть мощность циркуляционного насоса.

Для ответа на этот вопрос необходимо знать следующие данные:

Стоит заметить, что при нормально работающем котле и всей системы отопления, при нормальной циркуляции воды разность не превышает 20 градусов. В качестве среднего значения можно взять 15 градусов.

http://youtu.be/6CxtNfJS_UI

Если учесть все вышеописанные данные, то формула для расчета насоса примет вид Q = G/(c*(Т1-Т2)), где:

http://youtu.be/74YFNaxGyFg

Если подставить все полученные данные в формулу и преобразовать все параметры до одних и тех же единиц измерения, то получим результат в 2,4 кг/с.

Вернуться к оглавлению

Стоит заметить, что на практике такого расхода воды нигде не встретишь. Все производители насосов для воды выражают мощность насоса в кубометрах за час.

Следует произвести некоторые преобразования, вспомнив курс школьной физики. Итак, 1 кг воды, то есть теплоносителя, это есть 1 куб. дм воды. Чтобы узнать, сколько весит один кубометр теплоносителя, нужно узнать, сколько в одном кубическом метре кубических дециметров.

Используя некоторые простейшие расчеты или просто воспользовавшись табличными данными, получим, что в одном кубическом метре содержится 1000 кубических дециметров. Это означает, что один кубометр теплоносителя будет иметь массу 1000 кг.

Тогда за одну секунду требуется перекачивать воду объемом в 2,4/1000 = 0,0024 куб. м.

Теперь остается перевести секунды в часы. Зная, что в одном часе 3600 сек, получим, что за один час насос должен перекачивать 0,0024*3600 = 8,64 куб.м/ч.

http://youtu.be/rrZyhsHS_Iw

Вернуться к оглавлению

Итак, расчет теплоносителя в системе отопления показывает, какое количество воды требуется всей системе отопления, чтобы поддерживать помещение дома в нормальном температурном режиме. Эта же цифра условно равна мощности насоса, который, собственно, и будет выполнять доставку теплоносителя к радиаторам, где он будет отдавать часть своей тепловой энергии в помещение.

Стоит заметить, что средняя мощность насосов равна примерно 10 куб.м/ч, что дает небольшой запас, так как тепловой баланс нужно не только сохранять, но иногда, по требованию владельца, увеличивать температуру воздуха, на что, собственно, и нужна дополнительная мощность.

http://youtu.be/lzOJT6Sf22Y

Опытные специалисты рекомендуют приобретать насос, который примерно в 1,3 раза мощнее необходимого. Говоря про газовый отопительный котел, который, как правило, уже оборудован таким насосом, следует обратить свое внимание на этот параметр.

1poteply.ru

Правильный расчет теплоносителя в системе отопления

По совокупности признаков бесспорным лидером среди теплоносителей является обыкновенная вода. Лучше всего использовать дистиллированную воду, хотя подойдет и кипячёная или химически обработанная – для осаждения растворённых в воде солей и кислорода.

Однако если существует вероятность того, что температура в помещении с системой отопления на некоторое время опустится ниже нуля, то вода в качестве теплоносителя не подойдёт. Если она замёрзнет, то при увеличении объёма велика вероятность необратимого повреждения системы отопления. В таких случаях используют теплоноситель на базе антифриза.

Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом

Что требуется от идеального переносчика тепла:

Количество теплоносителя в системе отопления

Теплоноситель нужен после монтажа новой отопительной системы, после её ремонта или реконструкции. Перед заполнением отопительной системы требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объём. Нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов. Обычно такие данные содержатся на упаковке или в справочной литературе. Объём труб легко высчитывается по их длине и известному сечению.

Для наиболее распространённых элементов теплосетей объёмы теплоносителя таковы:

Расход теплоносителя в системе отопления можно примерно подсчитать и без суммирования. Можно просто исходить из мощности отопительной системы. Для расчёта используют соотношение, что отопительной системе для передачи одного килоВатта тепла понадобится 15 литров неплоносителя. Нетрудно подсчитать, что для отопительной системы мощностью 75 килоВатт понадобится 75х15=1125 литров теплоносителя. Ещё раз – этот метод приблизительный и не даёт точного объёма. Нам недостаточно подсчитать расход теплоносителя – формула для вычисления объёма расширительного бака также совершенно необходима.

Мало просто просуммировать объёмы составляющих теплосети (радиаторов, котла и трубопроводов). Дело в том, что в процессе нагревания исходной объём жидкости существенно изменяется, а следовательно возрастает давление. Для того, чтобы его скомпенсировать, применяют так называемые расширительные баки.

Их объём вычисляется с использованием следующих показателей и коэффициентов:

Е - так называемый коэффициент расширения жидкости (исчисляется в процентах). Для разных теплоносителей он разный. Для воды он составляет 4%, для антифриза на базе этиленгликоля - 4,4 %.

d - коэффициент эффективности расширительного бака

VS – расчетный расход теплоносителя (просуммированный объём всех составляющих системы теплоснабжения)

V – результат вычисления. Объём расширительного бака.

Формула для расчета - V = (VS x E)/d

Расчет теплоносителя в системе отопления выполнен – пора заливать!

Существуют два варианта заполнения системы, в зависимости от её конструкции:

Расход теплоносителя в системе отопления

Расход в системе теплоносителя подразумевает массовое количество теплоносителя (кг/с), предназначаемое для подачи нужного количества тепла в обогреваемое помещение. Расчет теплоносителя в отопительной системе определяется как частное от деления расчетной тепловой потребности (Вт) помещения (помещений) на теплоотдачу 1 кг теплоносителя для обогрева (Дж/кг). Расход теплоносителя в системе в продолжение отопительного сезона в вертикальных системах центрального отопления изменяется, поскольку они регулируются (особенно это касается гравитационной циркуляции теплоносителя. На практике в расчетах обычно расход теплоносителя измеряют в кг/ч.

Возможно вас заинтересует: http://elsmp.ru/ процедура заключения прямого договора с мосэнергосбытом.

www.trmc.ru

Расчет расхода теплоносителя

Расчетный расход теплоносителя определяется по формуле:

Gрасч.= Qрасч./[(c(tп-tо)], т/ч (11)[15]

где Qрасч. – расчетные теплопотери через ограждающие конструкции;

С – теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг∙К) = 1 ккал/(кг∙0С);

tп ,t0 – температуры теплоносителя на подающем и обратном трубопроводе, при температуре наружного воздуха tн= – 300С.

Подставляя значения получим, что:

т/ч

Фактические значения температуры прямой и обратной сетевой воды при наружной температуре tн= - 300С, до установки клапанов – ограничителей температуры FJV в систему отопления диагностического центра, составили tпр.= 1290С, tобр. = 840С, т.е. фактический расход теплоносителя в системе отопления здания диагностического центра составил:

т/ч,

что на 0,9 т/ч или на 30% больше чем расчетный расход.

В результате установки клапанов – ограничителей температуры FJV удалось снизить температуру обратной сетевой воды возвращаемой из системы отопления здания диагностического центра до нормативного значения (tн=-300С, tпр=1300С, tобр= 680С), т.о.

т/ч

Характеристика клапана FJV

Клапан-ограничитель температуры

Возвращаемого теплоносителя FJV

FJV - регулятор температуры прямого действия. Клапан-ограничитель температуры теплоносителя FJV предназначен для автоматического регулирования постоянства температуры теплоносителя, возвращаемого в систему централизованного теплоснабжения после теплоиспользующих установок.

Значительное снижение избыточных потерь теплоты обеспечивает отрегулировка работы системы отопления. Клапан FJV для такого регулирования основан на принципе регулирования постоянства температуры теплоносителя, возвращаемого в систему централизованного теплоснабжения после теплоиспользующих установок, что обеспечивает нормальную температуру во всех помещениях здания. Постоянство достигается сокращением расхода теплоносителя.

1. Регулирующая рукоятка.

1. Сильфонный кожух.

2. Регулирующая пружина.

3. Направляющая штока.

4. Кольцевое уплотнение.

5. Крышка клапана.

6. Диафрагма.

7. Конус клапана.

8. Отжимная пята.

9. Термоэлемент.

11. Сильфонный узел.

Рис. 1

Клапан – ограничитель температуры (рис. 1) является простейшим регулятором прямого действия; теплоноситель, проходящий через регулятор, омывает сильфон с термочувствительной жидкостью. При повышении температуры теплоносителя жидкость расширяется и перемещает шток клапана с золотником в сторону уменьшения протока теплоносителя через клапан и соответственно, через систему отопления здания. При снижении температуры теплоносителя происходит обратный процесс.

Клапан FJV должен всегда устанавливается сразу после подогревателя горячего водоснабжения.

При необходимости централизованного регулирования температуры теплоносителя, возвращаемого в тепловую сеть от системы отопления со смесительным насосом, клапан FJV должен быть расположен так, чтобы температура теплоносителя после подогревателя горячей воды не оказала влияние на его термоэлемент.

Монтаж клапана должен производиться на обратном трубопроводе системы, как показано на схеме 1 (К-1 и К-2). Клапан может быть установлен в любом месте, однако направление потока теплоносителя должно совпадать со стрелкой на корпусе клапана. Трубопровод между системой теплопотребления и клапаном FJV не следует теплоизолировать. В целях предотвращение отложений и коррозии клапаны следует применять в системах водяного отопления, где теплоноситель отвечает требованиям « Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей» Министерства Энергетики и Электрификации.

Настройка:

При вращении регулирующей рукоятки по часовой стрелке клапан открывается и наоборот против часовой – закрывается.

FJV имеет шкалу с относительными значениями температур. Соотношение между делениями шкалы и регулируемой температурой теплоносителя в обратном трубопроводе см. ниже. Приведенные значения являются приблизительными.[16]

Заключение

В настоящем дипломном проекте выполнена регулировка теплоснабжения здания диагностического центра Кольской АЭС. Регулировка была произведена для того, чтобы снизить расход теплоносителя и привести его к расчётному, а также чтобы температура обратной сетевой воды соответствовала температурному графику.

Для этого изначально была изучена техническая документация систем теплоснабжения и методы ее регулирования, затем произведены расчёты на теплопотери здания диагностического центра через наружные ограждения, выполнен расчёт теплоносителя.

По полученным данным выполнено снижение расхода сетевой воды на теплоснабжение диагностического центра и приведение температуры обратной сетевой воды к нормативному значению путём установки в системе отопления клапана-ограничителя температуры возвращаемого теплоносителя FJV фирмы DANFOSS.

Установка клапанов-ограничителей температуры возвращаемого теплоносителя FJV привела к получению положительного результата:

Gф=Gрасч.=2,1 т/ч при этом расход теплоносителя снижен на 30% и соответствует расчетному, температура обратной сетевой воды соответствует температурному графику.

megaobuchalka.ru

Расход теплоносителя: формула, расчет тепловых потерь | Тепломонстр

При проектировании систем отопления, теплоносителем в которых выступает вода, часто приходится уточнять объем теплоносителя в системе отопления. Такие данные иногда нужны для расчета объема расширительного бачка относительно известных уже мощностей самой системы.

Таблица для определения расхода теплоносителя.

Кроме того, достаточно часто приходится высчитывать эту самую мощность или же искать минимально необходимую, чтобы знать, способна ли она поддерживать необходимый тепловой режим в помещении. В таком случае приходится производить расчет теплоносителя в системе отопления, а также его расход за единицу времени.

Выбор циркуляционного насоса

Схема установки циркуляционного насоса.

Циркуляционный насос — элемент, без которого сейчас уже даже трудно представить любую систему отопления, выбирается по двум основным критериям, то есть двум параметрам:

Например, Q для обозначения расхода теплоносителя в системе отопления применяется во многих технических статьях и некоторых нормативных документах. Этой же буквой пользуются некоторые производители циркуляционных насосов для обозначения того же расхода. А вот заводы по производству запорной арматуры в качестве обозначения расхода теплоносителя в системе отопления применяют букву «G».

Стоит заметить, что приведенные обозначения в некоторой технической документации могут не совпадать.

Сразу стоит оговориться, что в наших расчетах для обозначения расхода будет применена буква «Q».

Расчет расхода теплоносителя (воды) в системе отопления

Теплопотери дома с утеплением и без.

Итак, чтобы правильно выбрать насос, следует сразу обратить внимание на такую величину, как теплопотери дома. Физический смысл связи этого понятия и насоса состоит в следующем. Нагретое до определенной температуры некоторое количество воды постоянно циркулирует по трубам в системе отопления. Циркуляцию осуществляет насос. При этом стены дома постоянно отдают часть своего тепла в окружающую среду — это и есть тепловые потери дома. Необходимо узнать, какое минимальное количество воды должен перекачивать насос по системе отопления с определенной температурой, то есть и с определенным количеством тепловой энергии, чтобы этой самой энергии хватило на компенсацию тепловых потерь.

Фактически при решении этой задачи считается пропускная способность насоса, или расход воды. Однако данный параметр имеет несколько иное название по той простой причине, что зависит он не только от самого насоса, но и от температуры теплоносителя в системе отопления, а кроме того, от пропускной способности труб.

Приняв во внимание все вышеописанное, становится понятным, что перед основным расчетом теплоносителя необходимо сделать расчет тепловых потерь дома. Таким образом, план расчета будет следующим:

Расчет тепловых потерь

Такой расчет можно выполнить самостоятельно, так как формула уже давно выведена. Однако расчет расхода тепла достаточно сложный и требует рассмотрения сразу нескольких параметров.

http://youtu.be/dFLW96z0YVk

Если говорить просто, то сводится он только к определению потерь тепловой энергии, выраженной в мощности теплового потока, которую во внешнюю среду излучает каждый квадратный м площади стен, перекрытий, пола и крыш здания.

Если брать среднее значение таких потерь, то они будут составлять:

Для определения этого показателя с большей точностью выведена специальная формула, в которой некоторые переменные являются табличными данными.

Точный расчет тепловых потерь дома

Для количественного показателя тепловых потерь дома существует специальная величина, которая называется тепловым потоком, а измеряется она в кКал/час. Эта величина физически показывает расход тепла, которое отдается стенами в окружающую среду при данном тепловом режиме внутри здания.

Зависит эта величина напрямую от архитектуры здания, от физических свойств материалов стен, пола и потолка, а также от многих других факторов, которые могут стать причиной выветривания теплого воздуха, например, неправильное устройство теплоизоляционного слоя.

http://youtu.be/simmoY8M0oA

Итак, величина тепловой потери здания является суммой всех тепловых потерь отдельных его элементов. Эта величина высчитывается по формуле: G = S*1/ Pо*(Тв- Тн)к, где:

Стоит заметить, что поскольку расчет производится не каждый день, а в формуле есть показатели температуры, которые изменяются постоянно, то такие показатели принято брать в усредненном виде.

Это значит, что показатели температуры берутся средние, причем для каждого отдельного региона такой показатель будет своим.

Итак, теперь формула не содержит неизвестных членов, что позволяет осуществить достаточно точный расчет тепловых потерь конкретного дома. Остается узнать только понижающий коэффициент и значение величины Pо — сопротивления.

Обе эти величины в зависимости от каждого конкретного случая можно узнать из соответствующих справочных данных.

Некоторые значения понижающего коэффициента:

Исходя из вышеописанных случаев, можно примерно представить себе масштаб, и для каждого конкретного случая, который не вошел в данный список, самостоятельно выбрать понижающий коэффициент.

Некоторые значения для сопротивления теплопередаче:

Значение сопротивления для сплошной кирпичной кладки равно 0,38.

Имея такие табличные данные, можно приступать к выполнению точного расчета.

Непосредственный расчет теплоносителя, мощности насоса

Примем величину тепловых потерь на единицу площади, равную 100 Ватт. Тогда, приняв общую площадь дома, равную 150 кв.м, можно вычислить общую тепловую потерю всего дома — 150*100 = 15000 Ватт, или 15 кВт.

Работа циркуляционного насоса зависит от его правильной установки.

Теперь следует разобраться, какое отношение эта цифра имеет к насосу. Оказывается, самое прямое. Из физического смысла следует, что тепловые потери — это постоянный процесс расхода тепла. Чтобы сохранять внутри помещения необходимый микроклимат, необходимо постоянно компенсировать такой расход, а чтобы увеличить температуру в комнате, необходимо не просто компенсировать, а вырабатывать больше энергии, чем нужно на компенсацию потерь.

Однако даже если тепловая энергия имеется, ее еще нужно доставить к тому прибору, который способен рассеивать эту энергию. Таким прибором является радиатор отопления. А вот доставку теплоносителя (обладателя энергии) к радиаторам осуществляет именно циркуляционный насос.

Из всего вышесказанного, можно понять, что суть данной задачи сводится к одному простому вопросу: сколько же нужно воды, нагретой до определенной температуры (то есть с определенным запасом тепловой энергии) необходимо доставлять к радиаторам за определенный промежуток времени, чтобы компенсировать все тепловые потери дома? Соответственно, ответ будет получен в объеме перекачиваемой воды за единицу времени, а это и есть мощность циркуляционного насоса.

Для ответа на этот вопрос необходимо знать следующие данные:

Стоит заметить, что при нормально работающем котле и всей системы отопления, при нормальной циркуляции воды разность не превышает 20 градусов. В качестве среднего значения можно взять 15 градусов.

Если учесть все вышеописанные данные, то формула для расчета насоса примет вид Q = G/(c*(Т1-Т2)), где:

Если подставить все полученные данные в формулу и преобразовать все параметры до одних и тех же единиц измерения, то получим результат в 2,4 кг/с.

Перевод результата к нормальному виду

Стоит заметить, что на практике такого расхода воды нигде не встретишь. Все производители насосов для воды выражают мощность насоса в кубометрах за час.

Следует произвести некоторые преобразования, вспомнив курс школьной физики. Итак, 1 кг воды, то есть теплоносителя, это есть 1 куб. дм воды. Чтобы узнать, сколько весит один кубометр теплоносителя, нужно узнать, сколько в одном кубическом метре кубических дециметров.

Используя некоторые простейшие расчеты или просто воспользовавшись табличными данными, получим, что в одном кубическом метре содержится 1000 кубических дециметров. Это означает, что один кубометр теплоносителя будет иметь массу 1000 кг.

Тогда за одну секунду требуется перекачивать воду объемом в 2,4/1000 = 0,0024 куб. м.

Теперь остается перевести секунды в часы. Зная, что в одном часе 3600 сек, получим, что за один час насос должен перекачивать 0,0024*3600 = 8,64 куб.м/ч.

Подведение итогов

Итак, расчет теплоносителя в системе отопления показывает, какое количество воды требуется всей системе отопления, чтобы поддерживать помещение дома в нормальном температурном режиме. Эта же цифра условно равна мощности насоса, который, собственно, и будет выполнять доставку теплоносителя к радиаторам, где он будет отдавать часть своей тепловой энергии в помещение.

Стоит заметить, что средняя мощность насосов равна примерно 10 куб.м/ч, что дает небольшой запас, так как тепловой баланс нужно не только сохранять, но иногда, по требованию владельца, увеличивать температуру воздуха, на что, собственно, и нужна дополнительная мощность.

Опытные специалисты рекомендуют приобретать насос, который примерно в 1,3 раза мощнее необходимого. Говоря про газовый отопительный котел, который, как правило, уже оборудован таким насосом, следует обратить свое внимание на этот параметр.

Самые популярные статьи блога за неделю

teplomonster.ru

www.teplo-ltd.ru


Смотрите также

X